Японские ученые переработали биопластик в карбамид

Ученые Токийского технологического института (Япония) разработали технологию, позволяющую перерабатывать биопластик в удобрения. По мнению создателей, новая технология переработки открывает путь к созданию устойчивых систем, которые одновременно помогают решать такие проблемы, как пластиковое загрязнение, истощение нефтехимических ресурсов и мировой голод.

Предметом исследования японских ученых стал биологический поликарбонат, являющийся перспективной альтернативой поликарбонатам на нефтяной основе. В его основе лежит нетоксичный изосорбид, получаемый из глюкозы. Интересной особенностью такого материала является то, что карбонатные связи изосорбида могут быть ослаблены путем аммонолиза (расщепления водным раствором аммиака). В ходе реакции образуется карбамид, широко используемый в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения.

Команда исследователей тщательно изучила протекаемую реакцию с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса, инфракрасной спектроскопии и гельпроникающей хроматографии. В результате было установлено, что полное разложение биопластика может быть достигнуто в течение шести часов при температуре 90 градусов.

«Реакция протекает без какого-либо катализатора, демонстрируя тем самым то, что аммонолиз поликарбоната может быть легко произведен с помощью водного аммиака и нагрева. Таким образом данная процедура является простой в реализации и экологически безопасной с точки зрения химического рециклинга», — считает доцент Дайсуке Аоки (Daisuke Aoki), один из авторов исследования.

Для апробации концепции исследователи проверили эффективность получаемых от переработки пластика удобрений на резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana). Опыты показали, что растения, обрабатываемые продуктами разложения биопластика, росли лучше по сравнению с образцами, получавшими лишь карбамид. По мнению разработчиков, новая технология поможет не только в борьбе с загрязнением экологии и истощением ресурсов, но и позволит удовлетворить все растущие требования к урожайности полей.

Повсеместное проникновение пластмасс в мире за последнее столетие также способствовало возникновению многих серьезных экологических проблем, таких как чрезмерное использование нефтехимических соединений и утилизация не поддающихся биологическому разложению материалов без вторичной переработки. Сегодня в мире лишь 14% пластиковых отходов подвергаются переработке.

Источник: ScienceDaily