• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Kan två företag i Georgien hjälpa till att lösa plastkrisen?

    Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain

    En time-lapse-video visar ett babyblått sugrör som sitter i en tank med vatten och stenar.

    Det händer inte mycket till en början, eftersom en räkneverk för dagar drar från 1 till 24. Men på dag 25 börjar lager av halmstråna lossna. När räknaren når dag 43, kantar hålen sidorna innan halmen går isär på dag 45. Ungefär två veckor senare – på dag 58 – är halmen borta.

    Om detta vore ett konventionellt plasthalm, skulle det kunna ta 1 000 år att bryta ner, sa en expert.

    Men sugröret i videon, och som visas på Mercedes-Benz Stadium och restauranger som Dunkin' Donuts, är gjord av en biologiskt nedbrytbar förening som heter Nodax som är patenterad av Georgia-baserade Danimer Scientific. Ett tunnelbaneföretag i Atlanta förvandlar Nodax till en produkt som det kallar Phade – uttalas "fade" – som är designad för att se ut och kännas som ett vanligt plasthalm.

    Engångsplaster tillverkade av petrokemikalier dominerar förpackningar i USA delvis på grund av deras låga kostnad och bekvämlighet. Men de förorenar planeten och bidrar till klimatförändringarna.

    Företag och forskare har arbetat i åratal för att hitta alternativa material som är kommersiellt gångbara och som fungerar som plast som konsumenterna redan använder. Investerare enligt uppgift plöjer hundratals miljoner dollar globalt på att hitta alternativ.

    Nodax, som härrör från rapsolja, kommer från en växande familj av bioplaster som kallas polyhydroxialkanoater, eller PHA.

    Stone Mountain-baserade WinCup, som köper Nodax och formar den till dryckesrörare och sugrör med varumärket Phade, framhåller det som ett revolutionerande genombrott för att ta itu med plastföroreningar.

    Varje år kommer miljontals metriska ton plast in i haven, vilket WinCups vd Brad Laporte sa är en av de svåraste miljöerna för plast att bryta ned biologiskt.

    "Så när du ser den där videon där den går sönder i havet, eller i så fall i en akvarium, så är det verkligen den heliga gralen," sa Laporte.

    Men krisen med plastföroreningar är komplicerad.

    Konventionella plaststrån har fått enorm uppmärksamhet på sociala medier och i nyheterna, men plast och skum finns i överflöd. Vatten- och läskflaskor av plast finns överallt. De flesta chipspåsar är gjorda av plast. Vissa papperskaffekoppar är fodrade med ett tunt plastskikt för att förhindra läckage.

    Atlanta-baserade Coca-Cola, länge en slagsäck för miljöaktivister, har dubblerat återvinningen, inklusive några flaskor från växter. Företaget har lovat att samla in för återvinning motsvarande varje flaska det säljer till 2030, trots eftersläpande återvinningsgrader.

    Experter sa att material som Nodax och produkter som Phade är steg för att lösa problemet, men det kan finnas begränsningar för deras förmåga att biologiskt nedbrytas, och Nodax kanske inte har de rätta egenskaperna för att ersätta alla engångsartiklar av plast. Kostnaderna för att få upp produktionen i skala kan vara höga, sa de.

    Ett sugrör är inte det mest krävande föremålet när det gäller funktion, säger Alfredo Alexander-Katz, professor i materialvetenskap och teknik vid Massachusetts Institute of Technology. Den behöver bara tåla kalla vätskor i max några timmar. En avhämtningsbehållare, å andra sidan, måste tåla mat av olika vikt och temperaturer och måste hålla den maten i flera dagar.

    Ändå kan de biologiskt nedbrytbara PHA-produkterna och andra alternativa bioplaster hjälpa till att fylla i bitar av ett mycket komplext miljöpussel – särskilt om de kan ersätta större engångsplaster.

    Produkter som använder Nodax, som Phade-halmen, försöker ta itu med plast på ett sätt som återvinning ensam inte kan lösa. Många plaster som sugrör kan inte återvinnas, och för de som kan hamnar de flesta inte där de ska. Under 2018 producerade tillverkare 35,7 miljoner ton plast i USA, men det återvanns endast med en hastighet av cirka 9 %, enligt en analys från U.S. Environmental Protection Agency.

    Om de inte återvinns hamnar plasten på deponier, förbränningsanläggningar och miljön, där de kan skölja ut i vattendrag och hamna i havet. Forskare har uttryckt oro över förekomsten av mikroplaster.

    Phade och andra produkter tillverkade av Nodax kan dock komposteras. Under denna process av biologisk nedbrytning konsumerar mikrober polymeren som mat och lämnar efter sig organiska produkter som koldioxid.

    Phade sugrör och omrörare har certifieringar från standardiserade tester för industriell komposterbarhet från Biodegradable Products Institute och TUV Austria, ledande test- och certifieringsorgan. För hemkomposterbarhet har produkterna en certifiering från TUV Österrike. När det gäller marin biologisk nedbrytning sa WinCup att Phade klarade tester från Organic Waste Systems laboratorium i Belgien.

    Carson Meredith, professor och verkställande direktör för Renewable Bioproducts Institute vid Georgia Tech, fokuserar på att skapa nya biologiskt nedbrytbara livsmedelsförpackningsprodukter i sin forskning. Han sa att 60-dagarsmärket för sugröret i Phade-videon "verkar rimligt", men att innehållet i tanken är okänt - de kanske inte representerar en sann havsmiljö. Certifieringstesterna är en mer tillförlitlig grund för sugrörets förmåga att gå sönder eftersom de är standardiserade och allmänt accepterade.

    Enligt webbplatsen för Phade-produkter bröts halmen biologiskt ned i ett marint labbtest med 90 % på bara 98 dagar, mycket snabbare än de 180 dagar som krävs för att klara testet för biologisk nedbrytbarhet. Variation i havet förekommer, men det är svårt att veta utan att testa exakt hur variationen skulle påverka tiden det tar för halmen att bryta ner, sa Meredith.

    Ett typiskt plasthalm är gjord av polypropen, som kan hålla i 1 000 år.

    Uppskalning

    Mitchell Anthamatten, ordförande för den kemitekniska avdelningen vid University of Rochester, sa att dessa produkter inte är "en slam dunk", och i slutändan är konsumenternas inköp av avgörande betydelse.

    Dessutom är kostnaden för PHA högre, åtminstone för nu. Ett 50-tals paket med 7,75-tums Phade-strån kostar 7,89 USD direkt från WinCup, medan ett 500-tals paket med typiska sugrör på Amazon kostar cirka 10 USD.

    "Jag tror att det finns en stor risk... Kan de faktiskt få ut en kommersiell produkt som är säljbar?" undrade Anthamatten.

    Hittills har Danimer och WinCup gjort affär efter affär med stora varumärken.

    Danimer har ett avtal med spritjätten Bacardi om att ersätta 80 miljoner konventionella plastflaskor årligen med Nodax-baserade spritflaskor från och med 2023.

    En representant för Dunkin' Donuts sa att de har utökat testningen av Phade-halmen till mer än 900 restauranger efter en mindre pilot från 2020. Restaurangkedjan First Watch tillkännagav en affär för sugröret i början av augusti. Den använder cirka 30 miljoner plaststrån per år, men de kommer snart att ersättas av Phade.

    "På kort sikt kommer det definitivt att bli en dyrare artikel", säger Joe Grubbs, Danimers senior chef för forskning och utveckling. "Men tanken är att när vi fortsätter att växa och vi fortsätter att expandera, kommer det att vara en drivande faktor för att minska kostnaderna." + Utforska vidare

    Funktionshinders rättigheter behöver inte krocka med miljöansvar

    2022 The Atlanta Journal-Constitution.

    Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com