Biodegradowalne sztućce wytwarzane z mączki kukurydzianej i ziemniaczanej
Naukowcy z Politechniki Gdańskiej z Katedry Technologii Polimerów Wydziału Chemicznego opatentowali pomysł na wytwarzanie produktów jednorazowego użytku z materiałów biodegradowalnych, które z powodzeniem mogą zastąpić plastikowe jednorazówki, jak sztućce, talerzyki, kubeczki, słomki, ale również osłonki do leków.
– Do wytworzenia naszych materiałów biopolimerowych wykorzystuje się łatwo dostępne surowce w pełni pochodzenia naturalnego lub surowce pozyskiwane z odnawialnych źródeł, co stanowi istotną przewagę nad stosowanymi powszechnie materiałami ropopochodnymi – tłumaczy prof. Helena Janik, kierownik zespołu badawczego.
Jednym z podstawowych składników innowacyjnej kompozycji jest skrobia termoplastyczna. Tę uzyskuje się m.in. z mąki ziemniaczanej, dodatków pochodzenia naturalnego oraz biopolimeru polilaktyd (PLA). PLA choć jest polimerem, to otrzymuje się go wyłącznie z surowców natułanych, w tym z mączki kukurydzianej.
– Odpowiedni dobór rodzaju i ilości modyfikatora skrobi termoplastycznej oraz jej kompozycji z PLA zapewnia materiał o pożądanej przetwarzalności oraz podatności na kompostowanie, a także o odpowiednich właściwościach fizyko-mechanicznych produktów gotowych – dodaje prof. Helena Janik.
Do produkcji sztućców biodegradowalnych ma być wykorzystywana mieszanka polimerowa, w której skład wchodzi m.in. mąka ziemniaczana i mączka kukurydziana (fot. Politechnika Gdańska)
Produkty jednorazowe ze skrobi termoplastycznej są bardzo wytrzymałe i tanie w produkcji
W mieszance powstałej z połączenia m.in. skrobi ziemniaczanej i PLA powstał produkt bardzo wytrzymały. Do tej pory próbowano tworzyć produkty jednorazowe, w tym sztućce z czystego polilaktydu (PLA). Jednak ma on wyjątkowo niską – zaledwie 55°C – temperaturę mięknienia. Przez to takich produktów nie można było użyć do produkcji kubków na gorącej kawy czy herbaty.
Z mieszance polimerowej opracowanej przez naukowców z Politechniki Gdańskiej dzięki zastosowaniu m.in. skrobii ziemniaczanej temperatura mięknienia została znacznie podniesiona. Oznacza to, że mogą one być wykorzystane także do produkcji naczyń do gorących napojów czy dań.
Naukowcy z Gdańska zapewniają także, że ich produkt znacznie obniża koszty produkcji jednorazówek.
– Ze względu na zastąpienie części PLA przez znacznie tańszą skrobię termoplastyczną, finalna cena 1 kg naszej kompozycji jest niższa od czystego PLA o około 15%, a proces wdrożenia technologii do produkcji niezwykle prosty – wyjaśnia dr inż. Maciej Sienkiewicz, współtwórca technologii wytwarzania granulatu i jego wytłaczania.
Produkcja jednorazówek na bazie mieszanki biodegradowalnej mogłaby się opierac na tej samej technologii co produkcja plastikowych produktów (fot. Politechnika Gdańska)
Nowa gałąź przemysłu oparta o surowce od rolników?
Jak zapewnia prof. Helena Janik, granulaty opracowanej skrobi i jej kompozycje z PLA to materiały termoplastyczne, czyli mogą one być wykorzystane w produkcji wyrobów jednorazowych metodą formowania wtryskowego lub metodą wytłaczania. A obie te metody są już obecnie powszechnie stosowane przy produkcji plastikowych produktów i przez to są jednymi z najtańszych i najszybszych metod otrzymywania produktów jednorazowych.
Na dodatek do 2021 roku w Unii Europejskiej ma zostać wprowadzony zakaz sprzedaży plastikowych talerzyków, słomek czy sztućców. Do tego należy zestawić dane Komisji Europejskiej, które mówią, że co roku w Europie powstaje około 25 mln ton odpadów z tworzyw sztucznych.
Co więcej, produkty wytworzone z mieszanki polimerowej naukowców z Gdańska ulegają biodegradacji po około 3 miesiącach. Zatem wprowadzenie ich do produkcji na masową skalę mogłoby znacznie ograniczyć także problem plastików trafiających do mórz i oceanów.
– Rezultaty przeszły nasze najśmielsze oczekiwania, jest bardzo wielu chętnych z różnych dziedzin, nawet z kapitałem zagranicznym – mówi prof. Helena Janik.
Właścicielem patentu jest Politechnika Gdańska i prawa ochronne są utrzymywane na terenie m.in. Polski, Niemiec, Francji czy Wielkiej Brytanii. Obecnie trwają rozmowy z firmami nad wdrożeniem do produkcji na szerszą skalę produktów opartych o skrobię termoplastyczną.
Jeśli tak by się stało, to mogłoby to oznaczać wzrost zainteresowania przemysłu produktami wytwarzanymi przez rolnictwo, w tym głównie ziemniaków i kukurydzy.
Paweł Mikos
