Nowa forma recyklingu: tworzenie materiałów, które ulegają samozniszczeniu

Plastikowe śmieci, telefony komórkowe i inne niedegradowalne materiały stanowią miliony ton odpadów wyrzucanych każdego dnia. Ale naukowcy z Politechniki w Monachium, Uniwersytetu Stanforda oraz badań i rozwoju departamenty na całym świecie znalazły sposoby na tworzenie materiałów, które ulegają samozniszczeniu, podążając za naturą plan recyklingu.

Paliwa kopalne i ropa naftowa stały się podstawą produktów obejmujących tworzywa sztuczne, elektronikę, tkaniny, i więcej, i zazwyczaj nie ulegają biodegradacji jak materiały wykonane z naturalnych, ziemskich zasobów, takich jak:

• drzewa
  
• rośliny

Mimo że ropa naftowa powstała w wyniku biodegradacji dinozaurów, kiedy producenci zaczęli używać ropy do wytwarzania tworzyw sztucznych i innych produktów, ostatecznie stworzyli niezniszczalne towary.

Ponieważ większość materiałów wytworzonych przez człowieka jest zazwyczaj stabilna i nie wymienia cząsteczek z otoczeniem, są one w zasadzie niezniszczalne. W naturze materia organiczna nie jest w równowadze i zacznie ulegać degradacji bez udziału źródeł, które pomagają odbudować struktury komórkowe.

Czerpiąc ze wskazówek natury, naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium znaleźli sposoby na wytwarzanie materiałów, które ulegają samozniszczeniu. Gdy w produktach tych brakuje źródeł energii, takich jak trifosforan adenozyny – koenzym, którego organizm ludzki używa do konwersji glukozy z tłuszczów, węglowodany i białka w energię – te nowe, autodestrukcyjne materiały zaczynają się rozkładać, podobnie jak natura ulega biodegradacji materia organiczna. Bez źródła energii, tak jak w naturze, te wytworzone przez człowieka materiały zaczynają umierać.

Naukowcy ze Stanford University opracowali sztuczne drewno wykonane z biodegradowalnych tworzyw sztucznych. Biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą zastąpić niezniszczalne tworzywa sztuczne, a drewno można wykorzystać do produkcji materiałów budowlanych, biodegradowalnej elektroniki, a nawet plastikowych butelek, które się psują. Z tych nowych materiałów można wykonać praktycznie każdy produkt wykonany z niezniszczalnych komponentów.

Tworząc materiały, które ulegają samozniszczeniu lub rozkładają się na oryginalne cegiełki, inżynierowie i naukowcy postulują, że mogą stworzyć ramy dla dostarczania leków i kotwic transplantacji. Naukowcy z UCLA opracowali również hydrożel, który tworzy rusztowanie umożliwiające gojenie się ran i regenerację tkanek w miarę biodegradacji struktury. Hydrożel wspomaga szybką regenerację, umożliwiając, między innymi, szybsze gojenie się ran i przeszczepów skóry.

Gazeta internetowa, Opiekun, stwierdził w artykule ze stycznia 2017 r., że „roczne zużycie plastikowych butelek ma przekroczyć pół biliona do 2021 r., znacznie przewyższając wysiłki związane z recyklingiem i zagrażając oceanom i wybrzeżom i inne środowiska”. Twierdząc, że uzależnienie od plastiku na świecie jest bardziej niebezpieczne niż zmiana klimatu, tworzywa sztuczne mają negatywny wpływ zarówno na środowisko naturalne Ziemi, jak i oceanów zdrowie. W artykule stwierdzono również, że co minutę kupowany jest milion plastikowych butelek, co sprzyja kryzysowi ekologicznemu. Dodatkowym problemem jest to, że tylko połowa wszystkich zakupionych tworzyw sztucznych jest kiedykolwiek poddawana recyklingowi.

Materiały, które ulegają samozniszczeniu, mogą zacząć łagodzić narastający kryzys środowiskowy, który zagraża naszym oceanom i składowiskom odpadów. Dzięki opracowaniu produktów, które ulegają samodegradacji, niebezpieczne tworzywa sztuczne i chemikalia nie będą już wpływać na biosferę Ziemi. Nie zwiększając już istniejącego problemu zanieczyszczenia, naukowcy mogą być w stanie opracować mniej kosztowne metody zbierania i recyklingu istniejących tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej do innych zastosowań. Na dłuższą metę sposób na wyeliminowanie problemów z plastikiem i innymi zanieczyszczeniami zaczyna się od recyklingu w domu, pracy i szkole.