Новый биопластик разработали исследователи Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Сибирского Федерального университета. Исходным материалом для него служит свекольная патока, а «создателями» – микроорганизмы Cupriavidus necator. Полученный полимер биоразлагаемый, биосовместимый и составит серьезную конкуренцию существующим вариантам биологически безвредного пластика.
Зачем он нужен?
Пластик успешно заменяет многие традиционные материалы и используется практически повсеместно. Но ядовитые химикаты в его составе и отходы наносят непоправимый вред природе и людям. Поэтому ученые трудятся над «рецептами» биоразлагаемого пластика – дешевого, безвредного и из доступных составляющих.
Для его создания применяют грибы, водоросли, панцири креветок, коноплю, маниоку, кукурузный и картофельный крахмал и даже томатную кожуру. Уже выпускают одноразовые съедобные столовые приборы и посуду, сшитую из листьев. Популярными становятся вещи с маркировкой PLA, которые нужно отправлять не в мусорный бак, а в компостную кучу. А красноярские ученые сделали пластик из сахарной свеклы.
Полезная патока и бактерии-работяги
Исследователи предложили использовать для синтеза полимеров не химические элементы, а штаммы бактерий. Они растут на любых субстратах и синтезируют полигидроксиалканоаты или ПГА. В качестве исходного сырья используется патока – отходы переработки сахарной свеклы.
Но Cupriavidus necator капризные и потребляют только моносахариды, которых в патоке нет. Поэтому ученые скорректировали химический состав «еды» для бактерий. В результате удалось получить от 77 до 80% полимера из бактериальной биомассы. Патока, которая остается после переработки сахарной свеклы и тростника, – дешевый, доступный и распространенный материал. Ее использование значительно удешевит процесс синтеза ПГА, облегчит производство и сделает его массовым.
У изобретения широкая сфера использования. Такой пластик найдет применение в медицине, в производстве лекарственных препаратов, в коммунальном и сельском хозяйстве. На его основе можно синтезировать сополимеры с различными составами и улучшенными характеристиками.
Но остаются вопросы
Создание биоразлагаемых пластиков – модный тренд и перспективное направление исследований. Но многие из таких материалов представляют собой все те же традиционные полипропилен и полиэтилен, только с органическими добавками, например, в виде крахмала. Это убыстряет их разложение, но не позволяет использовать вторично, пускать в переработку и получать новые материалы и продукцию. Изобретение красноярских ученых не решит проблему всемирного загрязнения, но сократит ущерб, который пластик наносит окружающей среде.
