Z kravského hnoje a banánových slupek: Vědci mění zemědělský odpad na biologicky rozložitelné obaly

S rostoucím znečištěním plasty, které se rozkládají stovky let a přispívají k hromadění mikroplastů v přírodě i v lidském těle, roste naléhavá potřeba biologicky rozložitelných materiálů.

S rostoucím znečištěním plasty, které se rozkládají stovky let a přispívají k hromadění mikroplastů v přírodě i v lidském těle, roste naléhavá potřeba biologicky rozložitelných materiálů. Vědci z Jižní Dakoty pod vedením profesora Srinivas Janaswamyho vyvíjejí inovativní řešení: materiály podobné plastovým obalům, které se však vyrábějí ze zemědělského odpadu a v přírodě se přirozeně rozloží.

Výzkum se zaměřuje na přeměnu zemědělských vedlejších produktů na biologicky rozložitelné filmy s využitím celulózy, přírodního polymeru obsaženého v buněčných stěnách rostlin. Mezi zdroje patří například kávová sedlina, banánové slupky, sójové slupky, vojtěška, pšeničná sláma a dokonce i kravský hnůj. Celulóza je sice hojná a pevná, ale v rostlinných strukturách je pevně vázaná. Vědci ji proto extrahují chemickými úpravami, rozpustí ve speciálním roztoku a zkombinují s ionty vápníku, které celulózové řetězce zesíťují a vytvoří stabilní síť. Roztok se poté odlije do tenkých filmů a vysuší.

Výsledné filmy jsou pružné a průsvitné, fungují podobně jako běžné plastové obaly, ale jsou vyrobeny z obnovitelných zdrojů a v půdě se přirozeně rozloží během několika týdnů. Kromě ekologického přínosu má tato práce i značný ekonomický potenciál. Přeměna nízko hodnotného zemědělského odpadu na vysoce hodnotné produkty vytváří příležitost „odpadu k bohatství“. Zemědělci a průmysl by mohli dodávat biomasu jako cennou surovinu, namísto aby ji považovali za odpad. Tyto filmy navíc mohou prodloužit trvanlivost čerstvých potravin, čímž přidávají hodnotu v celém potravinovém řetězci.

Zvláště zajímavým zdrojem se ukázal kravský hnůj. Jelikož krávy rostlinný materiál plně nestráví, jejich hnůj stále obsahuje částečně natrávenou celulózu. Tento materiál je navíc již přirozeně předzpracován trávením, což usnadňuje jeho další zpracování. Filmy z kravského hnoje jsou flexibilní a biologicky rozložitelné, a ačkoli jejich pevnost je o něco nižší než u některých rostlinných filmů, jsou vhodné pro řadu aplikací. Dlouhodobým cílem výzkumu je snížit závislost na plastech na bázi ropy, zejména v oblasti jednorázových obalů, a vytvořit cirkulární systém, kde se zemědělské vedlejší produkty přeměňují na užitečné materiály a po použití se bezpečně vracejí do životního prostředí. Vědci se zaměřují i na zlepšení výkonu těchto filmů, aby lépe konkurovaly konvenčním plastům, a na škálování technologie pro reálné využití.