В США создали бумажный пакет многоразового использования, который можно перерабатывать в биотопливо

Каждый год человечество использует пять триллионов полиэтиленовых пакетов. Этот вид упаковки входит в пятерку наиболее распространенных пластиковых изделий в природной среде. Однако с бумажной альтернативой полиэтиленовым пакетам ситуация не лучше. Из-за энергозатратности и ресурсоемкости производства и практически одноразовости, бумажные пакеты нельзя считать более экологичным вариантом. Но теперь в США разработали бумажный пакет, который устойчив к влаге, может использоваться несколько раз и в конце жизненного цикла может перерабатываться в биотопливо.

• Грибы могут помочь решить проблему загрязнения пластиком

Детали

Исследователи из Университета штата Пенсильвания решили основные проблемы бумажной упаковки и создали продукт, который может принести пользу потребителям и окружающей среде. Посредством некоторых недорогих тепловых и химических манипуляций ученые создали многоразовый бумажный пакет, который можно перерабатывать. Ведущая исследовательница Джая Трипати отмечает:

Повторное использование в основном зависит от прочности пакета и маловероятно, что обычный бумажный пакет можно повторно использовать требуемое количество раз из-за его низкой прочности после намокания. Использование дорогостоящих химических процессов для повышения прочности во влажном состоянии уменьшает экологические и экономические свойства бумаги для коммерческого применения, поэтому существует необходимость исследовать нехимические методы повышения прочности бумажных пакетов во влажном состоянии.

Техника, используемая Трипати — торрефикация, когда целлюлозу в бумаге медленно нагревали в пространстве с дефицитом кислорода, чтобы повысить ее прочность на разрыв во влажном состоянии. После 40 минут торрификации прочность бумаги на разрыв во влажном состоянии достигла пика на 1533% при 200 °C и постоянно снижалась с увеличением температуры. Трипати добавляет:

Я искала что-то другое, изучая, как торрефикация влияет на выход глюкозы из целлюлозы для использования в качестве субстрата для биотоплива. Но я заметила, что крепость бумаги росла, когда мы торрефицировали целлюлозу. Это заставило меня подумать, что это, вероятно, было бы хорошо для упаковки, совершенно иного применения.

Этот более крепкий продукт может выдерживать многократное использование влажного и сухого бумажного пакета, однако торрефикация снизила его полезность как продукта биотоплива, значительно уменьшив выход глюкозы. Чтобы противостоять этому, исследователи обработали бумагу щелочным раствором гидроксида натрия. Бумага изменилась с 690 мг/г субстрата биомассы (при 200 С торрификации) до 933 мг/г с 10% щелочной обработкой. Трипати объясняет:

Перейдя на более прочные многоразовые бумажные пакеты для покупок, мы могли бы устранить значительную часть этих отходов. Последствия технологии, подобной той, которую мы продемонстрировали в этом исследовании, если ее можно усовершенствовать, включая использование изношенных пакетов в качестве субстрата для производства биотоплива, будут огромными.

Несмотря на то, что лабораторное исследование показало многообещающую модель, до практического применения все еще далеко. Однако продление жизненного цикла бумаги, улучшение ее прочности и возможности ее использования после утилизации может в значительной степени компенсировать экологические затраты на ее производство и сделать ее жизнеспособной альтернативой пластику.

Ранее мы сообщали, что сокращение популяции пингвинов привело к истощению океана. Эти маленькие птицы насыщают океан железом, в котором он нуждается.