ФАКТЫ ИЗ ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ, ХИМИИ И МИКРОБИОЛОГИИ |
300 миллионов тонн пластика – это число произведённой во всём мире пластмассы за 1 год. Для сравнения: это примерно как вес 2 000 000 особей синего кита или, если хотите, около 1100 Керченских мостов (соединяет Новороссийск и полуостров Крым). Причём большинство произведённых пластиковых предметов предназначено лишь для одноразового использования.
Среди них некоторую долю составляют трубочки для напитков. Они используются всего несколько минут, но потом разлагаются в окружающей среде около 100 лет, нанося значительный вред живым организмам. Сегодня, кстати, микрочастицы пластика находят на молекулярном уровне в организмах всех живых организмов, включая человека.
Поэтому не зря сознательные инженеры ищут дружественные по отношению к окружающей среде альтернативы удобным и привычным предметам. Чуть раньше, например, в Мексике частная стартап-компания создала эко-окна, которые вырабатывают кислород и поглощают углекислый газ.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить интересные новинки на ФАКТОРИКУМЕ
Но в этой статье речь пойдёт об обычной коктейльной соломинке. Сейчас наиболее доступными в кафе, барах и ресторанах являются бумажные и металлические трубочки, но они имеют существенные недостатки, которые и делают отказ от пластика практически невозможным. Так, соломинки, произведённые из бумаги, хотя и быстро разлагаются, но ещё быстрее размокают и перестают держать форму. Зато металлические, наоборот, форму держат прекрасно и относительно безопасны для природы, но их трудно очищать, к тому же есть риск повредить ими зубы. Есть ещё несколько вариантов: трубочки на растительной основе, но их высокая стоимость не способствует распространению. Поэтому учёные из Китайского университета науки и технологий занялись поисками новых безопасных и дешёвых альтернатив.
Куда привели учёных поиски?
Инженерам показалась заманчивой идея по изготовлению соломинок из целлюлозы – это полисахарид и природное соединение, составляющее основу стенок растительных клеток. А добывать её можно с помощью бактерий, которые самостоятельно изготавливают целлюлозу для собственных целей, например, для формирования биоплёнки.
Кстати, именно благодаря такой биоплёнке, создающей плотную среду для бактерий, в одном из исследований выяснилось, что бактериальная колония вполне способна выжить в открытом космосе… Об этом читайте в статье – «Оказывается, бактерии могут путешествовать между планетами».
Целлюлоза, образованная бактериями для создания матрикса биоплёнки, съедобна, удерживает значительное количество воды и имеет хорошие механические свойства.
Учёные предлагают использовать для материала трубочек бактерии Gluconacetobacter xylinus. Образованная бактериями целлюлоза в питательной среде является влажной, поэтому её следует высушить в тонкие листы, из которых можно скрутить трубочки. Предварительно листы целлюлозы предлагают покрывать слоем альгината натрия – это съедобное желатиноподобное вещество, получаемое из бурых водорослей. Это вещество способно проникать в поры бактериальной целлюлозы, препятствуя проникновению в них воды, и оно же является естественным клеем, который скрепит листы целлюлозы в трубочки.
Уже готовую трубочку следует погрузить в раствор лактата кальция, чтобы усовершенствовать механические свойства изделия, а после этого промыть и высушить готовый продукт.
Насколько идея оказалась удачной?
Тестирование целлюлозных трубочек показало, что хоть они и похожи на бумажные по внешнему виду, но гораздо прочнее. Когда трубочки двух видов многократно погружали в воду, то целлюлозно-альгинатные выдерживали больше циклов, дольше сохраняя целостность, хотя бумажные трубочки и были покрыты гидрофобным слоем.
Поскольку материалы, из которых изготовлены целлюлозные трубочки, являются естественными и безопасными, и уже давно используются в пищевой промышленности, то учёные утверждают, что их можно даже есть. При этом вкус можно легко изменить, добавив к бактериальной целлюлозе экстракты фруктов или овощей, а также окрасить трубочки в разные цвета пищевыми красителями.
Главное, что целлюлозно-альгинатные трубочки не навредят окружающей среде, даже если их просто выбросить. Опыты показали: при попадании в почву они за 15 дней распадаются на крупные фрагменты, за 45 дней — становятся почти незаметными, а после нескольких месяцев полностью растворяются в среде без всякого вреда, так как состоят из чистой органики.
Исследователи посчитали экономическую целесообразность изготовления таких трубочек. Принимая в расчёт стоимость материалов, затрат на оборудование, организацию небольшого производства, цена одной трубочки из бактериальной целлюлозы получается в пределах 0,003 доллара. Для сравнения: пластиковая трубочка стоит 0,002 доллара, а бумажная — 0,004 доллара. Поэтому по всем параметрам трубочки из бактериальной целлюлозы превосходят все аналоги.
А что вы думаете по поводу этого? Напишите в комментариях. Команда ФАКТОРИКУМА хочет знать ваше мнение
Лайки, комментарии,
подписка - приветствуется!
Читайте далее: Жители каких стран более склонны к риску - ответ учёных
#химия #химик #кафе #рестораны #наука