Хорошие новости: биоразлагаемые пластики помогут решить проблему мусора

На смену традиционным пластикам, сохраняющимся в окружающей среде столетиями, приходят новые материалы, способные к биологическому разложению

Пластиковое загрязнение – бич современной цивилизации. Материал, который благодаря своей легкости и прочности завоевал весь мир, в конечном итоге превратился в неразрешимую проблему. Наиболее известный пример того, как пластик может наносить вред природным экосистемам, – Большое мусорное пятно в Тихом океане, представляющее собой «суп» из частиц пластика различного размера. Обитающие там морские птицы, черепахи и рыбы нередко проглатывают частицы пластика, приняв их за пищу, и погибают.

Причина долголетия пластикового мусора проста. Молекулы полимеров, произведенных из природного газа или нефти, очень прочны и устойчивы к воздействию внешних факторов – например, к УФ-излучению и окислению кислородом воздуха. Микроорганизмы, которые в экосистемах отвечают за «переработку» органического вещества, также не могут их расщепить, так как в ходе эволюции не сталкивались с таким типом субстрата, а значит, не выработали соответствующих ферментов.

Очевидно, что для сохранения окружающей среды необходимо отказаться от традиционных пластиков в пользу других материалов, похожих на них по свойствам, но обладающих способностью к разложению в естественных условиях. Среди разработанных на сегодняшний день биоразлагаемых пластиков наибольшей популярностью пользуются полиэфиры. Благодаря наличию в составе молекулы эфирной связи она становится «уязвимой» для бактерий и грибов.

Один из самых распространенный биоразлагаемых пластиков – полилактид. Его производят путем сбраживания крахмала и других полисахаридов, получаемых из растительного сырья: кукурузы, картофеля, сахарной свеклы,- до молочной кислоты, которую затем полимеризуют в присутствии катализатора. Полилактид – прозрачный пластик, который по свойствам напоминает традиционные полимеры, такие как полистирол, из которого сегодня производят основную массу одноразовых пищевых контейнеров, и ПЭТ, из которого изготавливают бутылки для воды и напитков. Единственным недостатком полилактида является его низкая температура стеклования, из-за чего стаканы из полилактида теряют форму при контакте с горячими жидкостями. Тем не менее, полилактид применяется для производства пищевой упаковки, одноразовой посуды, столовых приборов, бутылок, пластиковых контейнеров и даже текстильных волокон.

Наиболее экзотическими биоразлагаемыми полимерами по праву можно назвать полигидроксиалканоаты, не только из-за названия, но и потому, что их вырабатывают бактерии. В условиях недостатка необходимых для роста соединений фосфора и азота, но при избытке глюкозы, бактериальная клетка запасает «лишние» углерод и энергию в виде гранул полигидроксиалканоатов диаметром 0,2-0,5 мкм. По свойствам они напоминают полипропилен, один из самых популярных пластиков, поэтому сегодня активно ведутся исследования возможности их наработки в промышленных масштабах.

Начиналось производство этих полимеров с выделения их из бактериальной биомассы - достаточно дорогостоящего способа. Сегодня удается снизить затраты за счет наработки их в растениях. Для этого в хлоропластах Arabidopsis thaliana были экспрессированы ферменты бактерии Ralstonia eutropha, отвечающие за синтез полигидроксиалканоатов. Результатом стало образование в хлоропластах гранул полимеров в значительных количествах – до 14% сухого веса листа.

Из-за достаточно высокой стоимости полигидроксиалканоаты все еще не используются для производства товаров массового потребления, однако они уже успешно применяются в медицине – для создания шовного материала и имплантов, способных к рассасыванию. В организме человека эти полимеры медленно распадаются на безопасные для здоровья 3-гидроксикислоты. 

Интересно, что из ископаемого углеводородного сырья тоже можно произвести биоразлагаемые пластики, например, полибутиленсукцинат и поликапролактон. Их часто добавляют к крахмалу, чтобы придать ему устойчивость к размоканию, и из полученной смеси производят одноразовую посуду, упаковку, пленку для мульчирования.

Подробнее см.: http://www.nkj.ru/news/27045/ (Наука и жизнь, Биоразлагаемые пластики помогут решить проблему мусора)

ученые,мусор,пластик,биоразложение
Если вы заметили ошибку, выделите необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редакции
Пока еще никто не оценил
Я рекомендую
Пока никто не рекомендует
Общество
Погода в Украине в четверг, 16 января, ожидается весьма прохладная, но солнечная и без осадков. До конца текущей недели в страну вернутся морозы, но как рассказала синоптик Наталка Диденко, погода на Крещение будет мягкой и не сильно зимней. Об этом она написала на своей странице в Facebook. Наталка Диденко сообщила, что на Крещение в Украине немного похолодает, но традиционных крещенских морозов ожидать не стоит. "Если кто-то хочет сильных морозов и много...
Общество
В прошлом году крупнейшими экспортерами сельхозпродукции в страны Евросоюза были США, Бразилия и Украина. Об этом свидетельствуют данные ежемесячного мониторингового отчета Еврокомиссии о состоянии торговли агропропродукцией. Согласно отчету, с ноября 2018 года по октябрь 2019 года экспорт сельхозпродукции из США составил 12,3 млрд евро, из Бразилии - 11,7 млрд евро, из Украины - 7,3 млрд евро. Отмечается, что за год самым стремительным был рост экспорта и...
Общество
Несмотря на то, что зарплаты в Украине значительно ниже, чем в соседних странах, при соблюдении ряда условий экономика нашей страны способна за 15 лет достичь уровня Польши. Об рассказал бизнес-омбудсмен Марчин Свенчицкий в интервью "РБК-Украина". Бизнес-омбудсмен уточнил, что для ускорения экономического роста нужно добиваться независимости судов, искоренения коррупции и реализации Соглашения об ассоциации с Евросоюзом. "В целом, если в стране политическа...
Новости компаний
Тем, у кого есть сестра, несказанно повезло. Ведь кроме родного человека, с которым полно совместных воспоминаний, приключений, переживаний, вы получили и лучшую подружку! Как же отметить день рождения этого особенного человека? Тем, у кого есть сестра, несказанно повезло. Ведь кроме родного человека, с которым полно совместных воспоминаний, приключений, переживаний, вы получили и лучшую подружку! Как же отметить день рождения этого особенного человека? Ос...
Новости компаний
Конституция есть, только прав нет Как мы знаем, у каждого из нас есть право на свободу слова и частную жизнь, но в Интернете эти права не работают. Большинство людей верит, что использование анонимизирующих программ на своем устройстве (VPN, или мессенджеры, такие как Telegram) обеспечивают им конфиденциальность. Но, если смотреть правде в глаза, как само устройство используемое для выхода в интернет, так и установленная на него операционная система, компр...
Происшествия
В «ДНР» с 1 по 5 января произошло 6 ДТП, в которых пострадали 7 человек, а также зарегистрировано 27 ДТП без пострадавших, в которых автотранспорт получил механические повреждения. Об этом сегодня, 6 января, сообщает пресс-служба «МВД ДНР». Отмечается, что за этот период было выявлено 862 нарушения ПДД, в том числе 71 факт управления транспортом в нетрезвом состоянии. «1 января в Енакиево 30-летний водитель автомобиля Kia Sportage проехал на запрещающий кр...
Общество
Во вторник, 7 января, вдень Рождества Христова, в Украине ожидается солнечная погода без существенных осадков. Снег возможен только в восточных и северных областях ночью. Об этом сообщает Укргидрометцентр. Теплее всего ночью будет в Одеской, Херсонской, Николаевской областях, в Запорожье, Донецке и Луганске. Температура здесь до +1 градуса. На остальной территории – преимущественно в районе -3 градусов. На западе, в части Сумской и Харьковской областей буд...
Культура
Американская семья – Дэвид и Габриэла Трейси – передала Украине картину известного украинского художника Михаила Панина "Тайный отъезд Ивана Грозного перед опричниной", которую нацисты вывезли во время Второй мировой войны. Об этом сообщила пресс-служба Министерства культуры, молодежи и спорта. Отмечается, что процедура возвращения полотна началась в 2017 году и сейчас она завершилась. Картина Панина была незаконно вывезена во время оккупации нацистами Дне...
Общество
Новый 2020-й год – год Белой Металлической Крысы. Многих волнует, каким в этот год будет их финансовое везение. Впрочем, в уходящем году на личные финансы украинцев повлияли не звезды, а несколько знаковых цифр: доллар, который обвалился до 23 гривен; нефть, стоимость которой за день выросла до 69 долларов; "золотой" лук по 40 гривен за килограмм; "дыра" в бюджете на 56 млрд гривен. Новости "Сегодня" решили разобраться, удержится ли гривня в хит-параде сам...