Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

07.07.2017 19:15

Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

Загрязнение окружающей среды – огромная проблема для всего человечества. Если на нас не нападут инопланетяне, не разрушит ничего какой-нибудь астероид, то вот мусор фактически «добьёт». По данным новозеландских исследователей, совершивших 24 экспедиции, воды нашей планеты загрязнены настолько, что это измеряется триллионами частиц, что составляет более 20 тонн.

Особенно замусорен Тихий океан на севере, а более менее чистый Атлантический океан на юге и, как ни странно, одно из главных морей Старого света – Средиземное. Пластик, составляющий львиную долю мусора, особо опасен тем, что крайне долго разлагается, а окружающую среду своим присутствием фактически убивает. Человечество может ожидать настоящая экологическая катастрофа со всеми вытекающими из этого негативными последствиями. Будет проблема с питьевой водой, продуктами и так далее.

Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

Уже сейчас из-за загрязнения возникают многочисленные болезни, разные вирусы развиваются и мутируют в такой среде, а последствия их проникновения в организм человека напоминают картинки из фильмов ужасов после нападений какого-нибудь «чужого». Многие специалисты бьют тревогу, призывая ограничить использование пластика, заменяя его, например, бумажными пакетами, что тоже не очень хорошо, но хотя бы менее вредно. Впрочем, последние производятся, как известно, после переработки деревьев. Соответственно, вырубаются леса, а от этого Земле тоже ничего хорошего не выходит, поскольку, чем меньше растений, тем меньше поглощения углекислого газа с выделением, соответственно, кислорода. Отсутствие же последнего, как ясно можно понять, приведёт к гибели жизни на планете.
Чтобы избежать всего этого, учёные делают различные разработки, которые теоретически могли помочь сделать экономику экологичнее. Так, в Батском университете придумали, как превращать углевод дезоксирибозу и углекислый газ в то, что называется циклическим карбонатом. Последний можно применять, как мономер, чтобы получать биоразлагаемый биосовместимый поликарбонатный пластик. Таким образом, будет эффективно использоваться парниковый газ, а также получаться не такой опасный для окружающей среды материал из того, что является возобновляемым.

Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

Собственно, синтетические полимеры очень удобны, как конструкционные части, поскольку они лёгкие, прочные и долговечные. В настоящее время они применяются, как пищевая упаковка, в разных элементах техники и даже в автомобильных корпусах. Однако когда начали производить первый, ещё с 1909 года, то и среда окружающая стала активно загрязняться, поскольку живая природа не имеет методов, как уничтожать большое количество подобных отходов. В частности, полиэтилен, из которого делают пакеты, и полиэтилентерефталат – для пластиковых бутылок. Они разлагаются почти полтысячи лет.

Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

В связи с этим, первым делом начали синтезировать разные биоразлагаемые полимерные материалы, чтобы источники для них были возобновляемые. Например, делают полимолочную кислоту, которая тоже может быть, как пищевая плёнка или пакет, после соответствующей обработки. Называется способ того, как заменять вредный пластик на относительно нейтральный, «зелёными полимерами» — предполагается, что макромолекулы таких веществ не будут так убивать окружающую среду, как синтетика. Полимолочная кислота всего не решила, поэтому в Батском университете и взялись за то, чтобы использовать поликарбонаты в биоразлагаемых соединениях. Эти вещества пригодны для того, чтобы покрывать ими садовую теплицу, компакт-диск, туристическую экипировку (верёвки для рюкзака на тонких волокнах, которые основаны на поликарбонатных нитях).
Задумываться о том, чтобы производить такую штуку, начали лет семь назад. Тогда в прессе появилась информация, что данные соединения синтезируют, используя сахар. Тем не менее, безопасность метода была слабая, поскольку применялись углеводы и фосген – по сути, вещество ядовитое, его применяли, как удушающий газ, во время Первой мировой войны. В дальнейшем британскими химиками из Батского университета был найден способ замены отравы на нечто, не настолько вредное – ангидрид угольной кислоты.

Земля в безопасности: Учёные получили экологичный пластик

Собственно, как всё происходит? Сначала создаётся комнатная температура (18 градусов), потом в раствор опускают некоторое количество моносахарида, на который воздействует углекислый газ, пропускаемый через данную жидкость. Так и получается циклический карбонат. Второй этап – когда с мономерами происходит полимеризация, размыкаются циклы и выходит то, что и является целью – поликарбонатное соединение. Условия для этого тоже мягкие – температура 18 градусов, есть катализатор в небольшой концентрации. Соответственно, чтобы получить опытный образец, имеющий молекулярную массу в 25 тысяч дальтон, нужно всего минут сорок-пятьдесят, не больше.
По физическим свойствам разработанный полимер почти не отличается от тех, что получаются при переработке нефтепродуктов. У него высокая степень прозрачности, он прочный, механические контактные повреждения его практически не касаются. Кроме того, когда на поликарбонат воздействуют почвенные бактерии, которые выделяют соответствующие особые ферменты, то он разрушается, делясь на то, из чего и создавался, то есть, моносахарид и карбонаты. Последние дальше могут сформировать части известняков или же оказываются посредством переноса грунтовых вод в Мировом океане. Моносахарид используют почвенные организмы.

Источник

Лекарства получат «умные» упаковки с дисплеями E Ink Ученые нашли на Алтае древний могильник с уникальными артефактами Ученые: Белки распространяли проказу в средневековой Англии Новый электромобиль Ford Focus сможет проезжать без подзарядки 170–180 км В атмосфере Сатурна обнаружены неизвестные вещества