Биодеградируемый полимер, формулу которого разработали учёные из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, способен разлагаться в лесной почве за несколько месяцев.
Наша планета постепенно превращается в огромный мусорный полигон. И это – суровая реальность. Человечество ежегодно производит более 2 млрд тонн мусора. Подсчитано, что к 2050 году этот показатель может увеличиться на 70%. Учёные давно решают важную для планеты задачу: пластик, из которого изготавливают одноразовую посуду и бутылки для напитков, должен стать биоразлагаемым.
«Есть известное соединение, получаемое из растительного сырья. Оно не токсично и называется ангеликалактон. Это соединение может давать два типа полимеров. Один из них биодеградации не поддаётся. Но есть другой путь полимеризации лактона, который нам удалось реализовать», - рассказывает доктор химических наук, научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН, профессор Валерий Тарабанько.
Учёные разработали формулу полимера, который, например, в лесной почве с аппетитом поедают микроорганизмы.
«Сначала нам удалось получить молекулы полиангеликаланктона небольшого размера, и они поедаются даже дрожжевыми грибками. Но это – жидкость. Получили мы и более высокомолекулярные полимеры, которые по механическим свойствам сравнимы с полистиролом», - говорит Валерий Тарабанько.
Такие полимеры, продолжает профессор, бывают биосовместимыми и биодеградируемыми. Первые могут найти применение, например, в медицине. Из них легко можно изготовить как рассасывающиеся нити, так и детали для организма, которые должны со временем раствориться. Из вторых, биодеградируемых, получатся и бутылки для напитков и посуда одноразового применения. А вот разлагаемыми в почве их делает выведенная учёными формула нового полимера.
«Полимеры – это длинные цепные молекулы. И в эту цепь мы химически встроили биодеградируемый фрагмент ангеликанактона», - разъясняет профессор.
Фото: исходный композит
В результате, благодаря «внедрённому» фрагменту модифицированные полимеры способны относительно быстро распадаться в окружающей среде. Попадая во влажную почву, новый пластик становится пищей для содержащихся в ней микроорганизмов. В первую очередь для грибов, которые «цепляются» за встроенный в цепь биодеградируемый фрагмент. Происходит разрушение цепи, полимер теряет механические свойства и за каких-то 6-7 месяцев разлагается.
Фото: начало процесса биодеградации
«Работы поддерживались Российским научным фондом и Российским фондом фундаментальных исследований. И если говорить о последних разработках, то мы, например, занимаемся получением ванилина из древесины», - удивил нас напоследок Валерий Евгеньевич.
Возможно, это станет темой следующего разговора. А пока нас, разумеется, волнует вопрос: когда новую разработку красноярских учёных возьмут на вооружение производители пластика?
«Это вопрос открытый, - не спешит нас радовать профессор. - Биосовместимые и биодеградируемые полимеры по грубым оценкам минимум раза в полтора дороже привычных нам пластиков, получаемых из нефти».
Но не всё так безнадёжно. Сегодня в мире производится более двух миллионов тонн биоразлагаемых полимеров. Однако это ничтожно мало по сравнению тем количеством пластика, который пролежит в почве сотни лет и ещё больше пробудет в морях и океанах, образуя острова мусора. Внедрение же биоразлагаемых полимеров (и других бесприбыльных продуктов, которые способны в конечном итоге положительным образом повлиять на экосистему) может в конечном итоге осуществиться благодаря мерам законодательным. И, следовательно, преференциям, которые смогли бы получать производители, ориентированные на спасение планеты.
Наталья Смирнова