Bioplastik z krewetek, czy to możliwe?

Naukowcy od wielu lat pracują nad sposobami pozyskiwania materiałów, które ulegałyby biodegradacji, co mogłoby rozwiązać problem gromadzących się odpadów w środowisku.

Na pomysł, który mógłby rozwiązać ten problem wpadła nastolatka Angelina Arora z liceum w Sydney, Australia. Wymyślony przez nią bioplastik wyprodukowała ze skorupek krewetek, które zostają wyrzucone do śmieci podczas spożywania tych owoców morza oraz jedwabiu pochodzącego z kokonów larw jedwabnika o niskiej jakości.

Zanim przejdziemy do tego jak udało się Angelinie dokonać tego odkrycia, wyjaśnijmy na początek czym w ogóle jest bioplastik? To biodegradowalny materiał o dużej masie cząsteczkowej, składający się z powtarzających się jednostek, tzn.: merów. Po umieszczeniu w środowisku zostaje rozłożony przez mikroorganizmy na proste związki organiczne (tj. woda, dwutlenek węgla) nawet w 95%!

W ciągu każdego roku na świecie spożywane są miliony ton krewetek. Częścią tych owoców morza, które nie nadają się do spożycia są ich skorupki zbudowane głównie z chityny. Ten związek chemiczny zbudowany jest z merów pochodnej glukozy, glukozaminy. Dzięki temu jest on zarówno elastyczny jak i wytrzymały, dlatego też stanowi zewnętrzny szkielet dla krewetek ochraniający narządy wewnętrzne skorupiaków.

Zwykle skorupki krewetek zostają wyrzucone do kosza, ale istnieje sposób, aby wykorzystać je do wytworzenia bioplastiku. W pierwszym etapie skorupki zostają utarte na proszek. W kolejnym kroku proszek moczony jest w kwasie, a następnie w zasadzie. Proces ten pozwala usunąć minerały, znajdujące się w skorupkach, co w końcowym etapie pozwala otrzymać czystą chitynę.

Drugim składnikiem bioplastiku jest fibroina, białko występujące w jedwabiu produkowanym przez kilka gatunków larw podczas tworzenia kokonów. Zwykle do wyrobu tego włókna zużywane są jedynie kokony o najwyższej jakości, a reszta zostaje wyrzucona. Z tego powodu uczennica liceum wykorzystała kokony larwy jedwabnika o niskiej jakości do pozyskania fibroiny.

Teraz zostaje już tylko wymieszać chitynę i fibroinę, a następnie sprasować cienkie warstwy mieszaniny i pozostawić do wyschnięcia.

Okazuje się, że uzyskany bioplastik jest w ponad 90% tak wytrzymały jak jeden z najbardziej popularnych materiałów, polietylen niskiej gęstości (LDPE). Ponadto rozpuszcza się w wodzie morskiej milion razy szybciej niż LDPE, dzięki czemu już po 5 tygodniach znika ze środowiska! Polietylen niskiej gęstości nie wydaje Ci się tak znany? To polimer wykorzystywany do produkcji worków na śmieci czy toreb na zakupy, dlatego też znalezienie jego biodegradowalnego odpowiednika robi ogromną różnicę w ilości produkowanych śmieci!

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat biopolimerów zapraszamy do strony: https://www.sciencenewsforstudents.org/blog/eureka-lab/bioplastics-could-put-some-shrimp-your-barbie?fbclid=IwAR2oVwdu–AofKeJQkL7AgxgaaeaWOOHmy_D7nc8t1HSQBEnizjny4q1Jp8