Dieses Einweggeschirr aus Zuckerrohr und Bambus zerbricht in 60 Tagen.

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Wissenschaftler haben ein Set “grünes” Geschirr aus Zuckerrohr und Bambus entworfen, das weder an Bequemlichkeit noch an Funktionalität einbüßt und als potenzielle Alternative zu Plastikbechern und anderen Einweg-Plastikbehältern dienen könnte. Im Gegensatz zu herkömmlichem Plastik oder biologisch abbaubaren Polymeren – die bis zu 450 Jahre brauchen oder hohe Temperaturen benötigen, um sich zu zersetzen – braucht dieses ungiftige, umweltfreundliche Material nur 60 Tage, um sich zu zersetzen, und ist sauber genug, um Ihren morgendlichen Kaffee oder Ihre Kaffeebestellung aufzunehmen. Diese Kunststoffalternative wird am 12. November 2020 in der Zeitschrift Matter vorgestellt.

“Um ehrlich zu sein, war ich, als ich 2007 zum ersten Mal in die USA kam, schockiert über die im Supermarkt erhältlichen Einweg-Plastikbehälter”, sagt die korrespondierende Autorin Hongli (Julie) Zhu von der Northeastern University. “Es macht unser Leben einfacher, aber inzwischen wird es zu Abfall, der sich in der Umwelt nicht zersetzen kann. Später sah sie bei Seminaren und Partys viele weitere Plastikschüsseln, Teller und Utensilien in den Mülleimer geworfen und dachte: “Können wir ein nachhaltigeres Material verwenden?

Um eine Alternative für Lebensmittelbehälter aus Kunststoff zu finden, wandten sich Zhu und ihre Kollegen dem Bambus und einem der größten Abfallprodukte der Lebensmittelindustrie zu: Bagasse, auch als Zuckerrohrschnitzel bekannt. Das Team wickelte lange und dünne Bambusfasern mit kurzen und dicken Bagassefasern zu einem dichten Netzwerk zusammen und formte Behälter aus den beiden Materialien, die mechanisch stabil und biologisch abbaubar waren. Das neue grüne Geschirr ist nicht nur stark genug, um Flüssigkeiten aufzunehmen, wie Plastik es tut, und sauberer als biologisch abbaubares Geschirr aus recycelten Materialien, die möglicherweise nicht vollständig entfärbt werden können, sondern beginnt sich auch nach 30-45 Tagen im Boden zu zersetzen und verliert nach 60 Tagen vollständig seine Form.

“Die Herstellung von Lebensmittelbehältern ist eine Herausforderung. Es braucht mehr als nur biologisch abbaubar zu sein”, sagte Zhu. “Auf der einen Seite brauchen wir ein Material, das lebensmittelecht ist; auf der anderen Seite muss der Behälter eine gute mechanische Nassfestigkeit aufweisen und sehr sauber sein, da der Behälter zur Aufnahme von heißem Kaffee und heißem Mittagessen verwendet wird.

Die Forscher fügten Alkylketendimer (AKD), eine in der Lebensmittelindustrie weit verbreitete umweltfreundliche Chemikalie, hinzu, um die Öl- und Wasserbeständigkeit des geformten Geschirrs zu erhöhen und die Robustheit des Produkts im nassen Zustand zu gewährleisten. Mit der Zugabe dieses Inhaltsstoffes übertraf das neue Geschirr kommerzielle biologisch abbaubare Lebensmittelbehälter, wie z.B. anderes Geschirr auf Bagassebasis und Eierkartons, in Bezug auf mechanische Festigkeit, Fettbeständigkeit und Ungiftigkeit.

Das von den Forschern entwickelte Geschirr hat noch einen weiteren Vorteil: einen wesentlich kleineren Kohlenstoff-Fußabdruck. Der Herstellungsprozess des neuen Produkts emittiert 97% weniger CO2 als handelsübliche Kunststoffbehälter und 65% weniger CO2 als Papierprodukte und biologisch abbaubarer Kunststoff. Der nächste Schritt für das Team besteht darin, den Herstellungsprozess energieeffizienter zu gestalten und die Kosten noch weiter zu senken, um mit Kunststoff konkurrieren zu können. Obwohl die Kosten für Becher aus dem neuen Material (2.333 $/Tonne) doppelt so hoch sind wie die für biologisch abbaubaren Kunststoff (4.750 $/Tonne), sind herkömmliche Kunststoffbecher immer noch etwas billiger (2.177 $/Tonne).

“Es ist schwierig, Menschen die Verwendung von Einwegbehältern zu verbieten, weil sie billig und bequem sind”, sagt Zhu. “Aber ich glaube, dass eine der guten Lösungen darin besteht, nachhaltigere Materialien zu verwenden, biologisch abbaubare Materialien für die Herstellung dieser Einwegbehälter zu verwenden”, sagt Zhu.

Referenz: “Biologisch abbaubares, hygienisches und kompostierbares Geschirr aus Hybrid-Zuckerrohr und Bambusfasern als Kunststoffalternative” von Chao Liu, Pengcheng Luan, Qiang Li, Zheng Cheng, Xiao Sun, Daxian Cao und Hongli Zhu, 12. November 2020, Matter.
DOI: 10.1016/j.matt.2020.10.004.

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