Новости полимеров — пластик из растений!

15.05.2015
1_0x400_c3a.jpg
Ученые хотят делать пластик из растений

Известно, что в последнее время начали проводиться разного рода исследования относительно влияния одноразовой посуды на окружающую среду и организм человека. В мире стали развивать производство одноразовой посуды из биоразлагаемых материалов (в частности, из полиактидов, которые созданы на основе кукурузного волокна и других натуральных волокон), поскольку эти материалы полностью и не нанося вред окружающей среде, разлагаются в течение нескольких месяцев.

Наряду с этим, почти весь пластик сегодня производится из нефти или газа и не является биоразлагаемым. Американские ученые создают с использованием методов генной инженерии прутьевидное просо для производства биоразлагаемого полимера, который можно будет получить непосредственно из растения.

Это может полностью изменить производство полимеров. Некоторые компании уже сейчас продают такой полимер, однако он произведен с помощью бактерий, которые питаются растительными сахарами в дорогих биореакторах. В процессе, в котором будут применяться растения, выращенные на малоплодородных землях, будет задействовано меньше оборудования.

Специалисты считают, что стоимость полимеров на основе растительного сырья будет вполовину дешевле от сегодняшней цены, в то время как конечные продукты — целлофановые кульки, а также все шире используемые виды упаковки, станут более экономичными.

Перспективы производства пластика из растительного сырья привлекло главного научного сотрудника центра Metabolix Oliver Peoples, который со своим коллегой Anthony Sinskey, профессором биологии, в течение более 20 лет совместной работы, открыл отвечающие за метаболизм гены, позволяющие найденным в почве бактериям естественно производить полимер, известный как PHA. После учреждения исследовательского центра Metabolix, 10 лет было потрачено на оптимизацию метаболической системы бактерий для производства достаточного количества PHA. «Выращивание медленнорастущего проса, в отличие от простой бактерии, довольно сложный и затратный по времени процесс», говорит Oliver Peoples.

В настоящее время, исследователи растений Metabolix, работают над введением генов отвечающих за рост в такие растения как просо, камелия и сладкая свекла. Например, в работе с просом, ученые добиваются, чтобы растение производило и запасало на своих листах специальный вид PHA, известный как PHB, который может быть использован для производства веществ, используемых для создания корпусов электронных устройств методом литья под давлением, т.е. с возможностью применения ТПА и пресс-форм. Компания также работает над химическим производством, включая выделение PHB с использованием растворителей, а также над термическим методом превращения PHB в химическое вещество — кретоновую кислоту, которая может стать сырьем для полимеров. После того как PHB извлечен или произведена кретоновая кислота, остатки растения могут быть сожжены как биомасса, выбросы углекислого газа которой ниже, чем при сжигании ископаемого топлива.

Metabolix считает, что для экономической конкурентоспособности их технологий, им нужно достичь показателя производства РНВ равным 10% от общей массы растения. Компания уже удвоила содержание PHB в просе, с 1,2% в 2008 году до 2,3% в прошлом году, включая 7% в листах. В результате процессов создания РНВ еще возникают выбросы углекислого газа — выращивание и уборка растений требует применения удобрений из ископаемых источников, а также применение сельскохозяйственных машин. Однако Oliver Peoples считает, что производство пластика на основе биоразлагаемых материалов будет в любом случае чище, чем из ископаемых видов топлива и для этого необходимо провести более тщательный анализ данной технологии.