Изготовление более чистого и экологически чистого пластика из рыбных отходов

Исследователи представят свои результаты сегодня на весеннем заседании Американского химического общества (ACS).
«В случае успешной разработки полиуретан на основе рыбьего жира может помочь удовлетворить огромную потребность в более экологически чистых пластиках», – говорит Франческа Кертон, доктор философии.D., главный исследователь проекта. «Важно, чтобы мы начали разработку пластмасс с планом по окончанию срока службы, будь то химическая деградация, которая превращает материал в углекислый газ и воду, или переработка и перепрофилирование."
Чтобы создать новый материал, команда Кертона начала с масла, полученного из останков атлантического лосося после того, как рыба была подготовлена ​​для продажи потребителям. «Мне интересно, как мы можем сделать что-то полезное, что-то, что могло бы даже изменить способ производства пластмасс, из мусора, который люди просто выбрасывают», – говорит Михейли Уиллер, аспирантка, которая представляет свою работу на собрании.

И Кертон, и Уиллер находятся в Мемориальном университете Ньюфаундленда (Канада).
Традиционный метод производства полиуретанов представляет ряд проблем, связанных с окружающей средой и безопасностью. Для этого требуется сырая нефть, невозобновляемый ресурс, и фосген, бесцветный и высокотоксичный газ. В результате синтеза образуются изоцианаты, сильнодействующие раздражители дыхательных путей, а конечный продукт с трудом разрушается в окружающей среде.

Ограниченное биоразложение, которое действительно происходит, может высвобождать канцерогенные соединения. Между тем, спрос на более экологичные альтернативы растет. Ранее другие разработали новые полиуретаны с использованием масел растительного происхождения для замены нефти.

Однако у них тоже есть недостаток: для выращивания масла, часто для соевых бобов, требуется земля, которую в противном случае можно было бы использовать для выращивания продуктов питания.
Остатки рыбы показались Кертону многообещающей альтернативой.

Разведение лосося – основная отрасль для прибрежного Ньюфаундленда, где расположен ее университет. После обработки рыбы остатки часто выбрасываются, но иногда из них извлекается масло.

Кертон и ее коллеги разработали процесс превращения этого рыбьего жира в полиуретановый полимер. Во-первых, они добавляют кислород к ненасыщенному маслу контролируемым образом с образованием эпоксидов, молекул, подобных молекулам эпоксидной смолы. После реакции этих эпоксидов с диоксидом углерода они связывают полученные молекулы вместе с азотсодержащими аминами с образованием нового материала.
Но пахнет ли пластик подозрительно?? «Когда мы начинаем процесс с рыбьим жиром, появляется слабый запах рыбы, но по мере прохождения шагов этот запах исчезает», – говорит Кертон.

Кертон и ее команда описали этот метод в статье в августе прошлого года, и с тех пор Уиллер дорабатывает его. Недавно она добилась определенного успеха, заменив амин на аминокислоты, что упростило химический процесс. И хотя амин, который они использовали ранее, должен был быть получен из скорлупы орехов кешью, аминокислоты уже существуют в природе.

Предварительные результаты Уиллера предполагают, что гистидин и аспарагин могут заменять амин, связывая вместе компоненты полимера.
В других экспериментах они начали изучать, насколько легко новый материал, вероятно, сломается по истечении срока его полезного использования.

Уиллер замочила его кусочки в воде и, чтобы ускорить разложение некоторых кусочков, добавила липазу, фермент, способный расщеплять жиры, подобные тем, что содержатся в рыбьем жире. Позже она увидела под микроскопом рост микробов на всех образцах, даже на тех, которые были в простой воде, что является обнадеживающим признаком того, что новый материал может легко разлагаться, говорит Уиллер.

Кертон и Уиллер планируют продолжить тестирование эффектов использования аминокислот в синтезе и изучение того, насколько материал податлив для роста микробов, которые могут ускорить его разрушение. Они также намерены изучить его физические свойства, чтобы увидеть, как он потенциально может быть использован в реальных приложениях, таких как упаковка или волокна для одежды.

4 комментария к “Изготовление более чистого и экологически чистого пластика из рыбных отходов”

  1. Познавательно, но не обоснованно. Чего-то не достаточно, а чего конкретно не осмыслю. Но, выговорю непосредственно: – радужные и благожелательные мысли.

Оставьте комментарий