Konečně adekvátní náhražka plastu? Nový materiál biodegraduje v oceánské vodě
Plasty, které v posledních letech nahradily velkou řadu jiných, dříve používaných materiálů, jsou nyní mezinárodně uznávanou a stále rostoucí hrozbou pro lidské zdraví a zdraví životního prostředí. V roce 2010 vědci odhadovali, že se do oceánu dostane 8 miliard kilogramů plastu za jediný rok, přičemž neustálé zhoršování situace se předpovídá až do roku 2025, kdy by situace měla kulminovat. Co bude poté, odhady neuvádí.
I nyní se po celé planetě objevují důkazy o znečištění plasty – od sáčků od potravin v hlubokém moři až po mikroplasty v zásobách našich potravin a dokonce i v naší krvi. Velikost Pacific Garbage Patch se nyní pohybuje kolem 1,6 milionu kilometrů čtverečních plochy – a tyto plasty nikdy nedegradují, rozpadají se na stále menší částice až na mikroplasty, které přetrvávají v životním prostředí po staletí.
Nový materiál a výstupy zkoušek
Vědci z Kalifornské univerzity v San Diegu nyní přišli s dalším z řady možných řešení – novým biologicky rozložitelným materiálem, který může plnohodnotně nahradit konvenčně používané plasty. Využité polyuretanové pěny se rozkládají nejen v suchozemských kompostech, ale dle nejnovějších výzkumů i v mořské vodě.
Využité polyuretanové materiály se v současné době používají jako pěny v prvních komerčně dostupných biologicky odbouratelných botách (prodávaných společností s názvem Blueview), což umožnilo snazší a podrobnější testování v experimentálním akváriu, ale i v přirozeném prostředí. Molo, kde testování proběhlo, poskytlo vědcům přístup a jedinečnou příležitost testovat materiály v přirozeném ekosystému blízkého pobřeží, což je přesně prostředí, kde s největší pravděpodobností skončí plasty, které nebyly vhodně vyhozeny a zlikvidovány.
Aby bylo možné plně otestovat a analyzovat polyuretanové materiály vyvinuté výzkumníky za posledních osm let, studie se spojila s odborníky v biologii, polymerní a syntetické chemii a námořní vědě. Vzorky pěny byly vystaveny slapové a vlnové dynamice. Sledovány byly molekulární a fyzikální změny pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a rastrovací elektronové mikroskopie.
Materiál začal degradovat již za čtyři týdny. V průběhu testování bylo zjistěno, že řada mořských organismů kolonizuje polyuretanovou pěnu a biodegraduje materiál zpět na výchozí chemikálie, které tyto mikroorganismy spotřebovávají jako živiny v prostředí oceánu. Údaje ze studie ukazují, že zapojené, zjištěné organismy mikroorganismy – směs bakterií a hub – běžně žijí v přirozeném mořském prostředí.
Více informací:
Natasha R. Gunawan, Marissa Tessman, Daniel Zhen, Lindsey Johnson, Payton Evans, Samantha M. Clements, Robert S. Pomeroy, Michael D. Burkart, Ryan Simkovsky, Stephen P. Mayfield. Biodegradation of renewable polyurethane foams in marine environments occurs through depolymerization by marine microorganisms. Science of The Total Environment, 2022; 158761 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.158761