Fig. 1. Marine biologiskt nedbrytbart plastpreparat från stärkelse och cellulosa. Kredit:Osaka University
Den främsta orsaken till ackumulering av marint skräp är dumpningen av plastavfall i haven, eftersom de flesta plast inte bryts ner när de lämnas i miljön. Marin biologiskt nedbrytbar plast har tidigare utvecklats i Japan, med PHBH (av Kaneka Corporation) och PBS (av Mitsubishi Chemical Corporation) för närvarande tillgängliga. Dock, dessa är båda kategoriserade som alifatiska polyestrar och är av dålig kvalitet jämfört med konventionella plaster som polyeten och polypropen, samtidigt som den endast kan produceras med låga skördar (ungefär tiotusentals ton per år jämfört med en årlig global produktion på 300 miljoner ton för konventionell plast) och till mer än dubbelt så hög kostnad som för konventionell plast, som alla är faktorer som har begränsat deras användning. Således, det har funnits en stark efterfrågan på utveckling av en billig och massproducerbar marin biologiskt nedbrytbar plast för att ta itu med det växande problemet med marint skräp.
En grupp forskare ledda av docent Taka-Aki Asoh och professor Hiroshi Uyama från Graduate School of Engineering, Osaka universitet, har, i samarbete med Nihon Shokuhin Kako Co., kombinerat den allestädes närvarande biomassan stärkelse och cellulosa för att utveckla en marin biologiskt nedbrytbar plast. Stärkelse är huvudkomponenten i kolhydraterna som finns i majs, knölar, och rötter som potatis; cellulosa är huvudkomponenten i växter och allmänt känd som bomullsfibrer. Genom att använda sin unika teknik, forskarna förbättrade stärkelsens vattenbeständighet avsevärt, och det resulterande kompositmaterialet visade utmärkt vattenbeständighet och hög hållfasthet utöver dess höga nivåer av biologisk nedbrytbarhet i havsvatten.
Docent Asoh säger, "Eftersom dessa material är billiga, och tillverkningsprocessen är enkel, vi kan förvänta oss att det utvecklade materialet snart kommer att användas praktiskt. Vi har stora förväntningar på att vårt material kommer att hjälpa till att lösa det växande globala problemet med ackumulering av marint skräp och ha en stor samhällspåverkan."
Fig. 2. Utveckling av det transparenta och höghållfasta stärkelse/cellulosakompositarket. Kredit:Osaka University
Fig. 3. Elektronmikrograf som visar den biologiska nedbrytbarheten hos det sammansatta arket. Kredit:Osaka University
Om effekterna av deras nyutvecklade teknik, Professor Uyama tillägger, "Effektiv användning av billig biomassa, vilket är vad vår teknik ger, kommer att leda till en minskning av växthusgaser (t.ex. CO 2 ) utsläpp, och därmed placera denna teknik bland de viktigaste miljötekniker som kommer från Japan för ratificeringen av Parisavtalet. "
Denna produkt förväntas inte bara bidra väsentligt till en minskning av mängden nytt marint skräp som deponeras globalt, men också till en mer effektiv och hållbar materialcykelprocess och till minskningen av växthusgaser, ger den potential att möjliggöra förverkligandet av Förenta nationens mål för hållbar utveckling, COP25, och politiken för det japanska regeringsledda Moonshot-programmet (mål 4, resurscirkulation).
