科学家将农业废弃物转化为可生物降解的可回收塑料

导读:
(原标题:科学家将栽培香蕉发生的农业废弃物转化为可生物降解的可收回塑料)
据外…
(原标题:科学家将栽培香蕉发生的农业废弃物转化为可生物降解的可收回塑料)
据外媒报导,香蕉的假茎部分一般在收割期间被丢掉,但它很快就会在可生物降解且可彻底收回的塑料中找到用处。依据澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的数据,栽培香蕉是一种特别糟蹋的农业方式,实践只运用了植物的12%。假茎构成了其他的大部分,虽然能够将其堆肥或用于纺织品出产,但一般都将其丢掉。为了给这种废弃物带来新的价值百科,由Jayashree
Arcot副教授和Martina
Stenzel教授领导的UNSW团队开发了一种实验性的新收回工艺。他们首先将假茎切成小块,然后将这些小块在低温烤箱中枯燥,然后研磨成细粉。随后经过软化学处理洗刷该粉末。该进程将其他的粉末别离出一种称为纳米纤维素的资料,该资料由细微的纤维素纤维组成。塑料是由这种纳米纤维素制成的。制成品的稠度与烘烤中运用的羊皮纸相同,能够潜在地用于购物袋和食物包装等产品中。它能够充沛收回使用最多三次且没有一点质量丢失,当它被丢掉也可生物降解。此外,实验室测验标明该资料不会向食物中浸出任何有害化合物。科学家们现在正在寻觅对将进程扩展到商业化出产水平并使其本钱效益尽可能高的职业同伴。

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据外媒报道,香蕉的假茎部分通常在收割期间被丢弃,但它很快就会在可生物降解且可完全回收的塑料中找到用途。根据澳大利亚新南威尔士大学的数据,种植香蕉是一种特别浪费的农业形式,实际只使用了植物的12%。假茎构成了其余的大部分,尽管可以将其堆肥或用于纺织品生产,但通常都将其丢弃。

用香蕉制成的可降解塑料袋?这听上去似乎有点不可思议。不过据美国“物理学组织”网站11月29日报道,澳大利亚新南威尔士大学的研究人员近日真的发现了一种新方法,可以将香蕉种植园的废弃物转化为包装材料,该材料不仅可以生物降解,也能循环利用。

为了给这种废弃物带来新的价值,由Jayashree Arcot副教授和Martina
Stenzel教授领导的UNSW团队开发了一种实验性的新回收工艺。

新南威尔士大学副教授Jayashree
Arcot解释说,香蕉种植业是一处有待开发的宝藏,目前除了果实,剩余的大量有机废物都被丢弃了。Arcot说:“我们对香蕉的假茎产生了浓厚的兴趣。假茎是一种分层的多肉枝干。在香蕉收获季结束后,少部分假茎会被用于纺织业和堆肥,大多数假茎都被直接丢弃在田地里。这是一种巨大的浪费。”

他们首先将假茎切成小块,然后将这些小块在低温烤箱中干燥,然后研磨成细粉。随后通过软化学处理洗涤该粉末。该步骤将其余的粉末分离出一种称为纳米纤维素的材料,该材料由细小的纤维素纤维组成。塑料是由这种纳米纤维素制成的。

为了挖掘香蕉假茎宝藏,Arcot等希望了解,假茎是否能成为有价值的纤维素来源。Arcot和Martina
Stenzel
教授在悉尼皇家植物园收集了香蕉假茎,然后着手提取其中的纤维素,并测试其作为包装替代品的适用性。Arcot说:“香蕉假茎的含水量约为90%,处理后的最终固体含量会减少到10%左右。我们把假茎切成小块,低温烘干,然后粉碎成很细的粉末。接着,我们用柔和的化学处理方式洗涤粉末,分离出纳米纤维素。根据预期厚度,我们可以将这种材料做成多种形式的产品,例如购物袋、水果托盘等。这是一种与泡沫完全不同的无毒、可降解、可回收材料。”

制成品的稠度与烘烤中使用的羊皮纸相同,可以潜在地用于购物袋和食品包装等产品中。它可以充分回收利用最多三次且没有任何质量损失,当它被丢弃也可生物降解。此外,实验室测试表明该材料不会向食品中浸出任何有害化合物。

研究人员在实验中发现,用假茎纤维素制成的薄膜在土壤中静置6个月后,分解成了有机质。此外,研究人员还证实,材料可回收性良好,重复使用三次,它的性质不会发生任何改变。Stenzel
教授说:“假茎纤维素材料不存在污染风险。我们在实验中没有观察到细胞渗入情况,也没有发现细胞毒性——它甚至与敏感的t细胞有非常好的相容性。”

科学家们现在正在寻找对将过程扩展到商业化生产水平并使其成本效益尽可能高的行业伙伴。

Arcot和Stenzel
还研究了其他农业废弃物的用途。他们从废弃棉花和稻壳中也提取到了纤维素。Stenzel
教授说:“理论上讲,我们可以从任何一种植物中提取纳米纤维素。只是它们的纤维素含量有高低之分。”Arcot补充说:“香蕉假茎吸引我们的原因在于,它不仅纤维素含量高,而且是一年生植物。”Arcot等认为,如果香蕉假茎确实能够用于制造替代型包装袋,那么香蕉种植业就应该考虑把它们卖给包装袋供应商,供应商通过升级机器,制成的新产品可以更具可持续性。这是一个两全其美的问题解决方案。

Stenzel
教授说:“在这个阶段,我们希望寻求到行业合作伙伴,以进行扩大生产规模、降低生产成本方面的研究。”Arcot对此表示赞同,他说:“如果包装公司知道香蕉假茎如此易得,他们会很乐意进行尝试的。”

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