Światowy kryzys związany z zanieczyszczeniem środowiska plastikiem cały czas się pogłębia – zwracają uwagę naukowcy z Purdue University (USA). Na łamach pisma „Chem Circularity” przedstawili oni wynalazek, który może ograniczyć ten rosnący problem.

Mowa o przypominającym tworzywo sztuczne materiale otrzymywanym z konopi. Naukowcy podają, że może się ono rozciągać nawet 1600 proc. względem pierwotnej długości. Pozostaje też suche i trwałe w kontakcie z wrzącą wodą.

„Bardzo niewiele tworzyw sztucznych wytwarzanych z surowców naturalnych – o ile w ogóle jakieś – ma te właściwości” – mówi autor pracy, Gregory Sotzing z University of Connecticut. – „Współczesny poliwęglan produkuje się z bisfenolu A, znanego związku, zaburzającego gospodarkę hormonalną. Mamy nadzieję, że kannabidiol (CBD) będzie mógł zastąpić bisfenol A stosowany obecnie w przetwarzanych tworzywach sztucznych”.

Wspomniany kannabidiol to obecna w konopiach substancja, którą naukowcy wykorzystali do stworzenia nowego materiału.

Mówią o różnych zastosowaniach tego tworzywa. Wymieniają przezroczyste plastikowe folie, powłoki i inne powszechnie stosowane materiały, które obecnie wytwarza się z surowców ropopochodnych, np. politereftalanu etylenu (PET), który jest szeroko wykorzystywany w jednorazowych butelkach na wodę, opakowaniach żywności czy podłożach do elastycznej elektroniki.

„Nasze badania pokazały, że poliwęglany oparte na CBD mogą być proekologicznymi zamiennikami szeroko stosowanych tworzyw termoplastycznych, takich jak PET” – podkreśla współautor pracy Mukerrem Cakmak z Purdue University.

Prace nad wdrożeniem materiału są na zaawansowanym poziomie. „Opracowaliśmy rygorystyczne ramy naukowe dotyczące przetwarzania, które łączą architekturę molekularną z możliwością obróbki materiału w stanie stopionym, rozwojem orientacji strukturalnej i rozciągliwością, bez pogarszania możliwości produkcyjnych” – dodaje.

Naukowcy przypominają również, że produkcja PET wymaga dużych ilości ropy naftowej i gazu ziemnego. Po wyrzuceniu rozpada się natomiast na drobne, potencjalnie szkodliwe cząstki mikroplastiku.

Choć naukowcy poszukują bardziej ekologicznych alternatyw dla PET, większość polimerów wytwarzanych z roślin nie ma odpowiednio dobrych parametrów, a ich produkcja jest droższa.

Ponadto katalizatory stosowane dotąd do produkcji biotworzyw zwykle wymagały wysokich temperatur oraz sprawiały trudności przy ich usuwaniu i oczyszczaniu końcowego produktu, co w produkcji na dużą skalę czyniło je niepraktycznymi.

Badacze pracują teraz jeszcze nad ulepszeniem materiału i zwiększeniem skali jego produkcji. Jedno z wyzwań polega na tym, że obecnie na świecie nie produkuje się wystarczająco dużo kannabidiolu, aby całkowicie zastąpić PET. Jednak, jak podkreślają autorzy wynalazku, wraz z rosnącą popularnością konopi jako materiału wykorzystywanego w odzieży, budownictwie i produktach spożywczych, uprawy tej rośliny się zwiększają. Konopie można uprawiać w wielu różnych strefach klimatycznych, przy stosunkowo niewielkim zużyciu wody i pestycydów.

Marek Matacz (PAP)

mat/ zan/