Эти неудобные бидончики засоряли планету гораздо меньше…
Помните, еще был такой смешной анекдот:
– Мальчик, чего тебе?
Мальчик, протягивая бидончик:
– Мама сказала, молока…
Наливают, протягивают обратно.
– Держи! А где денежки?
– Мама сказала, в бидоне…
Так вот, может такое случиться, что молоко в бидончиках, конфеты без оберток в бумажных кульках, халва на развес могут вернуться в нашу жизнь. Потому что пластиковая упаковка, как бы ни была она для нас удобна, превращает мир в большую мусорную свалку. Раздельный сбор мусора, который во многих странах уже поддерживается законодательством, решает проблему частично. Пластик производится из нефти, а ее запасы, как известно, не бесконечны.
Пластик не разлагается столетиями
Но человечество не хочет двигаться назад. Поэтому некоторые светлые головы не хотят отправлять нас снова за молоком с бидончиком. Ученые давно работают над тем, чтобы создать биоразлагаемый пластик. Время от времени это им удается.
Сыр в упаковке из… молока
Вы когда-нибудь слышали о пластике, который можно сделать из… молока? Возможно, вы об этом никогда не слышали, но сама идея отнюдь не нова. Еще с начала 1900-х годов и до 1945 года (когда еще не было полимеров) молоко использовалось для изготовления различных пластиковых украшений и фурнитуры. Из молочного пластика (обычно называемого казеиновым пластиком) изготавливали кнопки, декоративные пряжки, бусы, авторучки, подставки для ручных зеркал, расчески, кисти и прочее. Казеиновый пластик даже использовался для изготовления ювелирных изделий для королевы Англии! Так почему бы не использовать его как упаковку?Немного химии
Если говорить упрощенно и схематично, то пластмассы – это группа материалов, которые имеют различную текстуру и внешний вид. Однако, несмотря на сходство и различия между различными пластмассовыми изделиями, все пластмассы состоят из молекул, которые объединены в повторяющиеся цепочки, называемые полимерами.
Молочный белок — это мономер
Полимеры могут состоять из цепочек одного типа молекул или разных типов, и связаны друг с другом повторяющимся образом. В полимере один повтор картины молекул называется мономером. Мономер может состоять только из одного типа молекул или включать несколько разных видов.
Молоко содержит много молекул белка, называемого казеином. Каждая молекула казеина представляет собой мономер, а цепь мономеров казеина представляет собой полимер. Полимер можно выделять из молока и придавать ему форму. А значит, можно из него изготовить, к примеру, бутылку или стакан.
Биоразлагаемый заменитель пластика
На фоне растущей озабоченности человечества по поводу накопления пластиковых отходов и зависимости производства пластмасс от добычи нефти, ученые из США сообщили о разработке нового сверхлегкого и биоразлагаемого пенопласта из двух неожиданных ингредиентов: казеинового белка и белой глины.
Американские биохимики создали полимер из казеина
Надо сказать, что идея создания биопластмасс тоже не нова. Еще 70 лет назад был изобретен способ производства биопластика из целлюлозы, крахмала и животных белков, однако этот способ изготовления разлагаемого пластика очень недешев. Он используется в медицине, но не годится для массового производства, к примеру, упаковки.
Недавно в статье Хотите пить – съешьте пузырик мы писали о том, как лондонские биохимики создали упаковку для воды из водорослей и желатина. А вот американские ученые выбрали в качестве сырья для биопластика молочный белок. Новое вещество можно использовать для производства упаковки, наполнителя мебельных подушек, изоляции и других продуктов. Об этом написали в американском ежемесячном журнале ACS «Biomacromolecules».
Дэвид Ширальди и его коллеги из Западного резервного университета Кейза считают, что коровье молоко, которое содержит 80 процентов белка (казеина, представляющего собой мономер), можно использовать как основу для изготовления полимера.
Казеин уже давно используют для изготовления некоторых видов клея или картона, но этот белок не очень прочный и легко растворяется водой. Чтобы увеличить устойчивость казеина к воде, разработчики использовали глицеральдегид и некоторое количество глины. Что помогло мономеры казеина связать в полимеры.
В итоге было получено прочное устойчивое к воде вещество, которое, тем не менее, довольно быстро разлагается в природной среде, причем в течение первых 30 дней после утилизации разрушается почти треть материала.
Казеиновый биополимер разлагается на треть уже через месяц после утилизации
Пока что открытие активно начали использовать в США и Японии для производства упаковки молочных продуктов, одноразовой посуды, салфеток и пр. Однако в использовании биоразлагаемого пластика заинтересованы многие страны. Возможно, скоро и на наших прилавках появятся молоко и сметана в казеиновых бутылках, а нашим детям не придется ходить за молоком с бидончиком.
