Прорыв в производстве пластика: создан материал, разлагающийся в океане быстрее бумаги

С тех пор как люди придумали пластик прошло более 150 лет и за это время пластиковые отходы успели буквально "захватить" Землю. Предыдущие исследования уже обнаружили крохотные частицы пластика буквально повсюду: в воздухе, воде, почве и даже телах животных, в том числе и людей. Недавнее открытие также показало, что пластик содержится и в дыхании дельфинов.

В новом исследовании ученым потребовалось несколько лет, чтобы обнаружить тип пластика, который быстрее всего разлагается в морской среде. Эта работа невероятно важна, так как миллионы тонн пластиковых отходов ежегодно попадают в наши океаны. Результаты поразительны: самым быстро разлагающимся в океане материалом оказался обычный пластик, который человечество использует уже более 100 лет — команда нашла способ ускорить этот процесс.

Речь идет о диацетате целлюлозы (CDA) — природном полимере, содержащимся в стенках растительных клеток, особенно в хлопковой и древесной массе. Любопытно, что этот материал существует с конца 1800-х годов и используется буквально всюду: от оправ для солнцезащитных очков, до фильтров для сигарет, фотопленки и других повседневных вещей.

В новой работе ученые из Океанографического института Вудс-Хоул обнаружили, что CDA является самым быстро разлагающимся пластиком в морской воде. Более того, команда обнаружила, что одна простая модификация, известная как "вспенивание", позволяет ускорить процесс разложения в 15 раз в сравнении с твердым CDA. Для сравнения, это в разы быстрее, чем бумага.

По словам старшего автора исследования Колин Уорд, результаты их работы являются большим успехом в области борьбы с пластиковым загрязнением планеты. За 36 недель испытаний пена CDA, помещенная в резервуары с непрерывной проточной морской водой, потеряла 65–70 % своей первоначальной массы. В сравнении с другим распространенным пластиком, который можно найти в каждом океане мира, пенополистирол показал нулевую деградацию за тот же период.

Отметим, что исследование проводилось в контролируемой среде в лаборатории с использованием непрерывно текущей морской воды из залива Мартас-Винъярд недалеко от Кейп-Кода (Массачусетс, США). В ходе эксперимента команда могла контролировать свет, температуру и другие переменные, что позволило воспроизвести динамические условия океана.

В начале этого года ученые также опубликовали результаты предыдущего 16-недельного исследования. В нем использовался тот же резервуар с морской водой и сравнивались восемь различных соломинок, изготовленных из CDA, полигидроксиалканоатов (PHA), полимолочной кислоты (PLA), полипропилена (PP) и бумаги. Соломинки из PLA и PP не имели измеримых признаков деградации, в то время как другие деградировали до 50%.

Сравнивая прототип пенопластовой соломинки CDA с твердой соломинкой CDA, исследователи обнаружили, что пенопластовая соломинка CDA разлагается на 190% быстрее, чем твердая соломинка CDA. Именно эти результаты и побудили ученых к новому исследованию, результатами которого они поделились сегодня.