Научниците развија транспарентни и издржливи фолии за пакување направени од отпад од винова лоза, кои се распаѓаат во природата за нешто повеќе од две недели. Ова откритие претставува силна и одржлива алтернатива на пластиката добиена од фосилни горива.

Отпадот од лозја, кој со години се сметаше за безвреден нуспроизвод, би можел да биде клучот за замена на пластичната амбалажа за еднократна употреба. Побарувачката за биоразградливи материјали сега достигна критична точка.

Поголемиот дел од амбалажата што се користи низ целиот свет е за еднократна употреба и е направена од пластика добиена од необновливи ресурси, како што е суровата нафта. На овие материјали им се потребни стотици години за да се распаднат во природата. И покрај напорите за рециклирање, само околу 9% од пластиката всушност се рециклира, што доведува до огромни наслаги од пластичен отпад во океаните, вклучувајќи ја и озлогласената „Голема пацифичка депонија ѓубре“.

Уште позагрижувачко е ширењето на микропластиката и нанопластиката.

Истражувањата покажуваат дека со текот на времето пластиката се распаѓа на ситни честички што можат да се вдишат или проголтаат, и од животните и од луѓето.

Овие честички се пронајдени речиси насекаде, дури и во човечкото тело, додека долгорочните здравствени ефекти од нивната изложеност сè уште не се доволно истражени.

Научник со јасна цел: Помалку пластика, поголема одржливост

Сринивас Џанасвами, вонреден професор на Одделот за млечни производи и прехранбени науки на Државниот универзитет во Јужна Дакота (СДСУ), ја посветил својата кариера на развој на производи со повисока вредност од биоотпад и земјоделски остатоци. Една од главните цели на неговата работа е да најде практични решенија за глобалниот проблем со пластичниот отпад.

Пластичните кеси, особено оние што се користат во продавниците, се меѓу најголемите извори на загадување со пластика во САД. Додека некои се рециклираат, повеќето се користат само еднаш и често завршуваат во природата.

„Мојот сон е да направам кеса слична на пластика што може безбедно да се распадне откако ќе се фрли“, вели Џанасвами.

Целулоза, основен градежен материјал на природата

Во центарот на ова истражување е целулозата, природен биополимер и најзастапеното органско соединение на Земјата, кое се наоѓа првенствено во клеточните ѕидови на растенијата. Нејзината структура, составена од долги синџири на молекули на гликоза поврзани со силни водородни врски, им ја дава на растенијата нивната сила и стабилност.

Целулозата луѓето ја користат со векови; памукот, од кој се прави поголемиот дел од облеката, е речиси целосно составен од неа, како и дрвото.

Во претходните истражувања, Џанасвами успешно извлекол целулоза од различни земјоделски отпадоци, вклучувајќи лушпи од авокадо и банана, лушпи од соја, луцерка, кочани од пченка и мелено кафе. Ја користел добиената целулоза за да направи тенки филмови кои по изглед и текстура личат на класична пластична фолија.

„Земјоделските остатоци можат да се користат за производство на производи со значително поголема вредност“, објаснува тој.

Секој материјал произведувал фолии со различни својства, некои потранспарентни, други поотпорни. Сепак, новата соработка го отвори патот за најперспективниот материјал досега.

Винова лоза како неочекувано решение

По едно предавање, на Џанасвами му се обратила Ен Фенел, истакната професорка по агрономија и експертка за лоза. Го истакна големиот потенцијал на изданоците од лозата, дрвенестите делови што се отстрануваат секоја година за време на кастрењето.

Овие изданоци содржат висок процент на целулоза, се произведуваат во големи количини и имаат многу ограничена употреба по бербата на грозјето.

„Секоја година отстрануваме поголем дел од биомасата од лозите“, објаснува Фенел.

Како што додава, овие остатоци обично се дробат, компостираат или дури и се горат. За разлика од другите материјали со висока содржина на вода, зимското кастрење произведува сува суровина богата со целулоза, идеална за оваа намена.

Таа идеја довела до соработка, а Џанасвами наскоро почнал да вади целулоза од изданоците, кои по изглед личат на памук. Резултатите ги надминале очекувањата.

Транспарентно, цврсто и целосно биоразградливо пакување

Студија објавена во научното списание „Sustainable Food Technology“ покажа дека фолиите направени од лозја се и транспарентни и механички исклучително цврсти. Кога се закопуваат во земја, тие целосно се распаѓаат за само 17 дена, без никакви штетни остатоци.

„Високата транспарентност на пакувањето овозможува подобра видливост на производот и полесна контрола на квалитетот без отворање на пакувањето. Овие фолии имаат исклучително висок потенцијал за употреба во прехранбената индустрија“, вели Џанасвами.

Тестовите покажале дека овие фолии се уште поотпорни на кинење од класичните пластични кеси.

„Со користење на запуштениот отпад од лозјата, го подобруваме управувањето со земјоделскиот отпад и во исто време се бориме против глобалното загадување со пластика“, вели Џанасвами.

Според него, развојот на еколошки филмови направени од целулоза од винова лоза претставува практичен чекор кон одржливост и циркуларна биоекономија.

Ова истражување значително ги доближува научниците до целта за создавање пластична амбалажа која брзо и безбедно се распаѓа во природата.

Ластарите користени во истражувањето биле собрани од експерименталното лозје на СДСУ, а тимот ги вклучувал докторантите Сандип Паудел и Суми Регми, како и Сајал Батарај, поранешен студент на СДСУ и докторски кандидат на Универзитетот „Пердју“.