Tworzywa lekkie i odporne jak plastik, a przy tym w pełni biodegradowalne i... tworzone z odpadów? Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN zapowiadają, że pracują nad ekologiczną, bezodpadową i ekonomiczną metodą uzyskiwania organicznych monomerów.

„Dzisiejsze plastiki, tworzone z ropy naftowej zawierają ftalany i inne plastyfikatory - `zupę` związków organicznych, a nawet nieorganicznych - których żadna bakteria ani grzyb nie rozkłada sam z siebie. Dlatego tak długo zalegają w lasach i morzach" - mówi prof. Juan Carlos Colmenares z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. I zapowiada: „Chcemy, żeby można było zastąpić PET-y czymś, co rozkładałoby się kilka miesięcy, najwyżej kilka lat”.

Zespół prof. Colmenaresa pracuje nad tworzywem równie lekkim, równie odpornym jak plastik, a przy tym w pełni biodegradowalnym. Opracowali nową metodę wytwarzania DFF (2,5-diformylofurfural). Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie "Applied Catalysis B: Environmental". IChF PAN poinformował o tym w przesłanym PAP komunikacie.

Do tej pory jednak, aby wytworzyć DFF, potrzeba było stosunkowo wysokich temperatur (rzędu 100-150 st. C) i skomplikowanej technologii. A to sprawiało, że ten materiał - choć ekologiczny - nie mógł konkurować z produktami z ropy naftowej.

Tymczasem DFF to związek jak marzenie - mimo kosztów jego produkcji zdążył znaleźć zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach przemysłu. Przydaje się nie tylko w produkcji przyjaznego środowisku plastiku, ale i m.in. w produkcji leków, kosmetyków, zapachów, środków chemicznych czy paliw.

Naukowiec - cytowany w komunikacie IChF PAN - wyjaśnia, że były już testy polimerów wyprodukowanych na bazie DFF. "Rozkładają się one do monomerów przypominających cukry. A cukry to łakomy kąsek dla wielu mikroorganizmów. Nawet, gdyby butelkę z takiego tworzywa wyrzucić do lasu, to się rozłoży o wiele szybciej niż konwencjonalne polimery - najdalej po paru latach” - zapewnia.

Nie sam produkt (DFF) jednak jest tu nowością, lecz metoda jego uzyskiwania. Badacze wytworzyli związek z HMF (hydroksymetylofurfuralu) – a to materiał, który na skalę przemysłową otrzymuje się z produktów takich jak celuloza, lignina czy inulina - często odpadów przemysłu papierniczego.

Aby przekształcić HMF w DFF - metodą zespołu prof. Colmenaresa - potrzebna jest skonstruowana przez badaczy puszka – fotoreaktor. Reakcja zachodzi tam pod wpływem światła (na razie używane są tam lampy LED, ale docelowo energii ma dostarczać po prostu słońce).

Sercem reakcji jest katalizator, którym są nanopręciki ditlenku manganu. „Są długie i bardzo, bardzo cienkie, a ich budowa zwiększa absorpcję światła. (...) Praktycznie cały HMF zmienia się w DFF” - cieszy się profesor.

Naukowiec zapewnia, że metoda produkcji DFF z HMF jest bezodpadowa. Wyjaśnia, że wystarczy tlen z powietrza, by uzyskać czysty monomer potrzebny do produkcji polimerów liniowych i… np. butelek. A nanopręciki można wykorzystywać wielokrotnie jako fotokatalizator, bo DFF ich nie niszczy. Reakcja zachodzić może w temperaturze pokojowej, w ciśnieniu atmosferycznym.

A czy taki szybko rozkładający się plastik nie rozłoży się za szybko? Zanim np. zdążymy wypić nalany do niego sok? „Nie!- śmieje się profesor. - Praktycznie potrzeba do rozkładu kilku lat". Przekonuje jednak, że polimer jest nieszkodliwy dla człowieka i zdołają go rozłożyć nawet enzymy i bakterie jelitowe obecne w ludzkim organizmie.

 

Źródło: PAP