Naukowcy opracowali zestaw „zielonych” naczyń stołowych z trzciny cukrowej i bambusa, które są wygodne i praktyczne, obiecując potencjalną alternatywę dla plastikowych kubków i innych jednorazowych plastikowych pojemników. Podczas gdy tradycyjne tworzywa sztuczne lub biodegradowalne polimery rozkładają się nawet 450 lat lub w wysokich temperaturach, ten nietoksyczny i ekologiczny materiał rozkłada się w ciągu zaledwie 60 dni i jest wystarczająco czysty, aby przechowywać w nim poranną kawę lub jedzenie na wynos. Artykuł na temat tej plastikowej alternatywy został opublikowany w czasopiśmie „Matter” 12 listopada 2020 roku.
„Szczerze mówiąc, kiedy po raz pierwszy przyjechałam do Stanów Zjednoczonych w 2007 roku, byłam zszokowana wszechobecnością jednorazowych plastikowych pojemników w supermarketach” – mówi Julie Hongli z Northeastern University, autorka korespondencyjna. „Ułatwiają nam życie, ale stają się też odpadami, które nie rozkładają się w środowisku”. Później, widząc coraz więcej plastikowych misek, talerzy i sztućców wyrzucanych do śmieci na seminariach i spotkaniach, zastanawiała się: „Czy możemy używać bardziej zrównoważonych materiałów?”
Poszukując alternatyw dla plastikowych pojemników na żywność, Zhu i jej współpracownicy zwrócili się ku bambusowi oraz jednemu z największych źródeł odpadów w przemyśle spożywczym: bagassie z trzciny cukrowej. Zespół przeplatał długie, cienkie włókna bambusa z krótkimi, grubymi włóknami bagassy, tworząc gęstą siatkę i wytwarzając z tych dwóch materiałów pojemniki, które są zarówno stabilne mechanicznie, jak i biodegradowalne. Te nowe, ekologiczne pojemniki są nie tylko tak wytrzymałe jak plastik i mogą pomieścić płyny, ale także czystsze niż biodegradowalne pojemniki wykonane z materiałów pochodzących z recyklingu, które mogą nie być w pełni zdezynfekowane. Rozkładają się w glebie po 30–45 dniach i całkowicie odkształcają się po 60 dniach.
„Wykonywanie pojemników na żywność nie jest łatwym zadaniem. Powinny być one nie tylko biodegradowalne” – powiedział Zhu. „Z jednej strony potrzebujemy materiału bezpiecznego dla żywności; z drugiej strony pojemnik powinien charakteryzować się wysoką wytrzymałością mechaniczną w stanie mokrym i być bardzo czysty, ponieważ będzie służył do przechowywania gorącej kawy i ciepłego obiadu”.
Naukowcy dodali alkiloketenodimer (AKD), przyjazny dla środowiska związek chemiczny powszechnie stosowany w przemyśle spożywczym, aby poprawić odporność formowanych naczyń na olej i wodę, zapewniając trwałość w wilgotnym środowisku. Dzięki temu składnikowi nowe naczynia przewyższyły dostępne na rynku biodegradowalne pojemniki na żywność, takie jak naczynia z trzciny cukrowej i kartony na jajka, pod względem wytrzymałości mechanicznej, odporności na olej i nietoksyczności.
Kubki opracowane przez naukowców mają jeszcze jedną zaletę: znacząco mniejszy ślad węglowy. Proces produkcji nowego produktu generuje o 97% mniej CO2 niż w przypadku konwencjonalnych pojemników plastikowych i o 65% mniej niż w przypadku papieru i plastiku biodegradowalnego. Kolejnym celem zespołu jest poprawa efektywności energetycznej procesu produkcyjnego i dalsza redukcja kosztów, aby uczynić go konkurencyjnym w stosunku do plastiku. Chociaż kubki wykonane z nowego materiału kosztują dwa razy więcej (2333 dolary za tonę) niż te wykonane z plastiku biodegradowalnego (4750 dolarów za tonę), tradycyjne kubki plastikowe są nadal nieco tańsze (2177 dolarów za tonę).
„Trudno powstrzymać ludzi przed używaniem jednorazowych pojemników, ponieważ są tanie i wygodne” – powiedział Zhu. „Myślę jednak, że dobrym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie bardziej przyjaznych dla środowiska, biodegradowalnych materiałów do produkcji tych jednorazowych pojemników”.
Źródło: Liu Chao, Luan Pengcheng, Li Qiang, Cheng Zheng, Sun Xiao, Cao Daxian i Zhu Hongli, „Biodegradowalna, higieniczna i kompostowalna zastawa stołowa z włókien hybrydowych trzciny cukrowej i bambusa jako alternatywa dla plastiku”, Matter, 12 listopada 2020 r. DOI: 10.1016/j.matt.2020.10.004
Czas publikacji: 10.09.2025