Пористый пластик на основе целлюлозы разложился быстрее, чем бумага

Каждый год мы выбрасываем на свалки 400 миллионов тонн пластиковых отходов. Немалая часть этого пластика попадает в водоемы и в конце концов в океан. Количество пластика в океане растет, и, согласно прогнозамученых, уже к 2050 году его может стать больше, чем рыбы. А ведь существует еще и микропластик — самые мелкие частицы пластика, который почти невозможно достать из океана, но который глотают рыбы и киты. 

Как решать эту большую проблему? Ученые ищут подходы с разных сторон. Пока одни разрабатывают более эффективные способы фильтрования сточных вод и извлечения пластика из океана, другие синтезируют более экологичные замены традиционным пластиковым материалам.

Среди последних и Колин Вард и его коллеги из Океанографического института в Вудс-Холле. Их новая статья вышла в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Вард и его коллеги уже несколько лет работают с диацетатом целлюлозы. Это биоразлагаемый материал на основе природного полимера целлюлозы, который отличается прочностью — из него можно делать даже мембраны.

В новом исследовании Вард и его коллеги решили пойти дальше и проверить, как влияет микроструктура материала на скорость его разложения. Ученые вспенили диацетат целлюлозы, сделав его пористым, и предположили, что поры помогут материалу лучше контактировать с водой и быстрее деградировать. 

Чтобы сравнить скорость разложения, образцы из разных материалов замачивали в резервуаре с непрерывно текущей морской водой. Освещенность, температуру и другие условия ученые постарались сделать максимально приближенными к естественным.

Предположение Варда и его коллег полностью подтвердилось: вспененный диацетат целлюлозы терял 70 процентов первоначальной массы за 36 недель. Это быстрее, чем у всех существующих видов пластика (в том числе в 15 раз быстрее, чем у обычного непористого диацетата целлюлозы), и даже быстрее, чем у бумаги.