Из рыбных отходов планируют делать экологически чистый пластик
Исследователи из Американского химического общества работают над созданием материала из рыбных отходов, похожего на полиуретан. Эта разновидность пластика присутствует в огромном количестве изделий от обуви и одежды до холодильников и строительных материалов.
Но как и другие пластики, полиуретан способствует пластиковому загрязнению планеты. При его производстве используется сырая нефть, а также фосген, бесцветный и высокотоксичный газ. В результате синтеза образуются изоцианаты, сильнодействующие раздражители дыхательных путей, и конечный продукт с трудом разрушается в окружающей среде.
Ограниченное биоразложение, которое действительно происходит, может высвобождать канцерогенные соединения. Между тем растет спрос на более экологичные альтернативы. К настоящему времени уже разработаны полиуретаны, в производстве которых нефть была заменена маслом растительного происхождения.
Сегодня исследователи обсуждают разработку того, что, по их мнению, должно быть более безопасной, биоразлагаемой альтернативой, полученной из рыбных отходов — голов, костей, кожи и кишок, — которые в противном случае, вероятно, были бы выброшены.
Остатки рыбы показались Кертон многообещающей альтернативой. Разведение лосося — одна из основных отраслей прибрежного Ньюфаундленда, где расположен её университет. После обработки рыбы отходы часто выбрасывают, но иногда из них извлекают масло.
Кертон и ее коллеги разработали процесс превращения этого рыбьего жира в полиуретановый полимер. Они добавляют кислород к ненасыщенному маслу контролируемым образом с образованием эпоксидов, молекул, подобных молекулам эпоксидной смолы. После реакции этих эпоксидов с диоксидом углерода они связывают полученные молекулы вместе с азотсодержащими аминами с образованием нового материала.
По словам Кертон, в процессе производства материал теряет запах рыбы, и к концу процесса от него не остается и следа.
Сейчас команда работает над усовершенствованием процесса. Так, опытным путем удалось выяснить, что аминокислоты успешно заменяют амины, что упрощает химический процесс. Предварительные результаты предполагают, что естественные аминокислоты гистидин и аспарагин могут заменять амин, связывая вместе компоненты полимера.
На следующем этапе исследователи начали замерять скорость разложения полученного продукта. Образцы были опущены в сосуды с водой, в некоторые из которых была добавлена липаза, фермент, способный расщеплять жиры, подобные тем, которые содержатся в рыбьем жире. Ученые зафиксировали рост микробов на всех образцах, даже на тех, которые находились в простой воде.
Исследователи продолжают тестирование эффектов использования аминокислоты в синтезе и изучение того, насколько материал податлив для роста микробов, которые могут ускорить его разрушение. Они также намерены изучить его физические свойства, чтобы увидеть, как он потенциально может быть использован в реальных приложениях, таких как упаковка или волокна для одежды.
