Množstvo plastov v prírode je dlhoročným problémom, ktorý sa ľudstvo snaží eliminovať nielen znížením používania plastových produktov, ale aj vývojom materiálov, ktoré sa za určitých podmienok rýchlo rozložia.
Mohlo by vás zaujímať:
- Vedci objavili materiál, ktorý dokáže z vody odstrániť až 95 % mikroplastov
- Apríl 2024 bol historicky najteplejším aprílom
Koncom apríla bol na webe nature.com zverejnený príspevok, ktorý informuje o vedeckom pokroku pri vývoji biokompozitných termoplastických polyuretánov. Súčasťou sú bakteriálne spóry Bacillus subtilis, ktoré za vhodných podmienok uľahčujú rozpad polyméru. V prírode, napríklad na skládkach, baktérie v týchto materiáloch ožijú a rozložia.
Vedci sa museli popasovať s problémom vysokej teploty, ktorá je pri výrobe plastov potrebná. Bežné baktérie by túto teplotu neprežili, a tak pomocou adaptívneho laboratórneho vývoja zlepšovali ich tepelnú toleranciu, aby sa zabezpečila takmer úplná životnosť buniek počas výroby pri 135 °C.
Podarilo sa tak vyvinúť nielen vysokej teplote odolné baktérie, ale ich prítomnosť podstatne zlepšila celkové ťahové vlastnosti termoplastických polyuretánov. Plast sa stal pevnejším. Tým , že pri výrobe sa do materiáli primiešajú neaktívne spóry, ktoré ožijú len pri splnení konkrétnych podmienok, nedochádza k predčasnému stráveniu TPU baktériami, teda plast sa nerozpadne skôr, než kým sa ocitne napríklad v pôde v prírode alebo na spomínanej skládke.
Vedci pripravili pokus. Autoklávovaný kompost simuloval pôdu s okrajovou biologickou aktivitou, neošetrený kompost podporoval mikrobiálne aktívne podmienky pre biodegradáciu TPU. Za oboch podmienok dosiahol BC TPU HST viac než 90 % biodegradáciu pri 37 °C v priebehu piatich mesiacov bez ohľadu na mikrobiálnu aktivitu degradačného substrátu.
Tento výsledok ukázal, že obsah živín a vlhkosti bol dostatočný na uľahčenie biodegradácie. Inými slovami, spóry vložené do matrice TPU spustili a uľahčili biodegradáciu TPU s minimálnym zásahom.
Nový TPU materiál so spórami baktérií Bacillus subtilis síce môže znížiť objem plastov v prírode, no nedá sa použiť v každom type plastu. Ak napríklad využívame plast pri obalení káblov uložených v zemi, tam by bolo rozloženie neželaným javom. Niektoré typy bežne používaných plastov zasa nie sú so spórami týchto baktérií kompatibilné. Pred tímom výskumníkov sú tak ďalšie výzvy.
