พลาสติกชนิดแรกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในระดับจุลภาค

ผู้เชี่ยวชาญ ในสหรัฐฯ พัฒนาพลาสติกจากพืชชนิดใหม่ บดให้เป็นไมโครบีด และใช้เครื่องมือ 3 อย่างเพื่อทดสอบความสามารถในการย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ไมโครพลาสติกทั่วไปอาจใช้เวลาในการสลายตัว 100 ถึง 1,000 ปี ภาพ: Whitehoune/iStock — ไมโครพลาสติกทั่วไปอาจใช้เวลาในการสลายตัว 100 ถึง 1,000 ปี ภาพ: *Whitehoune/iStock*

ไมโครพลาสติกคือชิ้นส่วนเล็กๆ ที่แทบจะทำลายไม่ได้ ซึ่งมาจากผลิตภัณฑ์พลาสติกในชีวิตประจำวัน ทีมผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และบริษัทด้านวัสดุศาสตร์ Algenesis พัฒนาพอลิเมอร์จากพืชที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แม้จะอยู่ในระดับไมโครพลาสติกก็ตาม ภายในเวลาไม่ถึง 7 เดือน Science Daily รายงานเมื่อวันที่ 25 มีนาคม โปรดทราบว่าพลาสติกทั้งหมดเป็นพอลิเมอร์ แต่ไม่ใช่ว่าพอลิเมอร์ทั้งหมดจะเป็นพลาสติก

“เรากำลังพยายามค้นหาวิธีทดแทนวัสดุที่มีอยู่ในปัจจุบัน และให้แน่ใจว่าวัสดุทางเลือกเหล่านี้จะย่อยสลายทางชีวภาพเมื่อสิ้นอายุการใช้งานแทนที่จะสะสมอยู่ในสิ่งแวดล้อม” ไมเคิล เบิร์กฮาร์ต ศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีวเคมี หนึ่งในทีมวิจัยและผู้ร่วมก่อตั้ง Algenesis กล่าว งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Scientific Reports

เพื่อทดสอบความสามารถในการย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทีมงานได้บดวัสดุใหม่ให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก และใช้เครื่องมือวัดสามชนิดที่แตกต่างกันเพื่อยืนยันว่าเมื่อเติมลงในปุ๋ยหมักแล้ว วัสดุดังกล่าวจะถูกแบคทีเรียย่อยสลาย

เครื่องมือแรกคือเครื่องวัดปริมาตรปอด เมื่อแบคทีเรียย่อยสลายสารอินทรีย์ พวกมันจะปล่อยก๊าซ CO2 ออกมา ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยเครื่องตรวจวัดการหายใจ จากนั้นนำผลลัพธ์ไปเปรียบเทียบกับการสลายตัวของเซลลูโลส ซึ่งถือเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 100% พอลิเมอร์จากพืชชนิดใหม่มีปริมาณเซลลูโลสใกล้เคียง 100 เปอร์เซ็นต์

ต่อมาทีมวิจัยได้ใช้หลักการลอยตัวในน้ำ พลาสติกลอยน้ำและไม่ละลายน้ำจึงสามารถตักขึ้นได้อย่างง่ายดาย ในช่วงระยะเวลา 90 วันและ 200 วัน ไมโครพลาสติกจากปิโตรเลียมเกือบ 100% ได้รับการกู้คืน ซึ่งบ่งชี้ว่าไมโครพลาสติกเหล่านี้ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไป 90 วัน มีการกู้คืนไมโครพลาสติกที่ทำจากสาหร่ายเพียง 32% เท่านั้น ซึ่งหมายความว่ามีไมโครพลาสติกมากกว่าสองในสามที่ย่อยสลายทางชีวภาพไปแล้ว หลังจากผ่านไป 200 วัน ตัวเลขนี้ลดลงเหลือ 3% ซึ่งหมายความว่า 97% หายไป

เครื่องมือสุดท้ายนี้เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ทางเคมีผ่านเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟี/แมสสเปกโตรเมตรี (GCMS) ซึ่งตรวจจับการมีอยู่ของโมโนเมอร์ที่ประกอบเป็นพลาสติก ซึ่งบ่งชี้ว่าโพลีเมอร์ถูกย่อยสลายเป็นวัสดุพืชดั้งเดิมแล้ว

“วัสดุนี้เป็นพลาสติกชนิดแรกที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ทิ้งไมโครพลาสติกไว้เมื่อใช้งาน ไม่เพียงแต่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยั่งยืนสำหรับวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์และการฝังกลบที่แออัดเท่านั้น แต่ยังเป็นพลาสติกที่ไม่ทำให้เราป่วยอีกด้วย” สตีเฟน เมย์ฟิลด์ ศาสตราจารย์จากคณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และผู้ก่อตั้งร่วมของ Algenesis กล่าว

ความท้าทายในปัจจุบันคือจะนำวัสดุใหม่ๆ มาใช้กับอุปกรณ์ที่เดิมผลิตมาสำหรับพลาสติกแบบดั้งเดิมได้อย่างไร Algenesis กำลังมีความคืบหน้าในกระบวนการนี้ พวกเขาจับมือกับบริษัทหลายแห่งเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้โพลีเมอร์จากพืชจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก เช่น Trelleborg สำหรับผ้าเคลือบ และ RhinoShield สำหรับเคสโทรศัพท์มือถือ

ทูเถ่า (ตาม วิทยาศาสตร์รายวัน )

ลิงค์ที่มา