En grafisk representation av det internationella samarbetet för att hitta hållbara lösningar för att producera användbara föreningar. Kredit:Wits University
Ett team av internationella forskare har hittat ett miljövänligt sätt att framställa potentiella solskyddsmedel genom att använda cashewnötskal, ett avfallsmaterial.
Teamet av "gröna kemister" från University of the Witwatersrand, tillsammans med kollegor från universitet i Tyskland, Malawi och Tanzania, arbetar med tekniker för att producera användbara föreningar från trä och annat snabbväxande icke-ätbart växtavfall, genom en kemisk process som kallas xylokemi (träkemi). Genom att använda cashewnötskal, teamet har tagit fram nya aromatiska föreningar som visar bra UVA- och UVB-absorbans, som kan användas för att skydda människor, boskap, samt polymerer eller beläggningar från skadliga strålar från solen. Forskningen har just publicerats som omslagsartikel till European Journal of Organic Chemistry .
UV-strålar skadar de flesta material, med dess effekter som leder till missfärgning av färgämnen och pigment, förvittring, gulning av plast, förlust av glans och mekaniska egenskaper, medan det kan leda till solbränna, för tidigt åldrande och till och med utvecklingen av potentiellt dödliga melanom hos både människor och djur.
För att lindra UV-skador, både organiska och oorganiska föreningar används som UV-filter. Idealiska organiska UV-filter visar en hög UV-absorption av UVA-strålar (i området från 315-400 nm) och UVB-strålar (280-315 nm). En viktig familj av UV-absorberande molekyler härrör från aromatiska föreningar som kallas fenoler, som innehåller en vätebunden hydroxylgrupp som spelar en viktig roll i förlusten av den absorberade energin.
Till exempel, en organisk förening som kallas oxybenzon är en vanlig ingrediens som även har tillsatts i plast för att begränsa UV-nedbrytning. Förutom deras petrokemiska ursprung, en stor nackdel med nuvarande UV-skyddsmedel är deras negativa effekt på akvatiska ekosystem förknippade med dålig biologisk nedbrytbarhet.
Som ett resultat, det finns en växande uppmärksamhet från tillsynsorgan och striktare regler tillämpas för produktion av solfilterprodukter.
"Med nuvarande oro över användningen av fossila resurser för kemisk syntes av funktionella molekyler och effekten av nuvarande UV-absorbenter i solskyddsmedel på ekosystemet, vi hade som mål att hitta ett sätt att producera nya UV-absorbenter från cashewnötskalsvätska (CNSL) som en icke-ätbar, bioförnybar koltillgång, säger professor Charles de Koning, från Wits School of Chemistry och huvudförfattare till tidningen, tillsammans med Till Opatz från Johannes Gutenberg University i Mainz, Tyskland.
"Cashewnötskal är en avfallsprodukt i cashewodlarsamhället, speciellt i Tanzania, så att hitta en användbar, hållbart sätt att använda dessa restprodukter kan leda till helt nya, miljövänliga sätt att göra saker på."
Teamet har redan lämnat in en patentansökan för att kommersialisera processen i Sydafrika.