Японские учёные превратили пластиковые отходы в удобрение для растений

Ассоциированный профессор Дайсуке Аоки и его команда описали в журнале Scientific Reports полимерную систему, которая трансформирует отходы пластика в удобрения, активно приносящие пользу экосистемам. По словам Аоки, человечество находится на критическом переломном моменте в истории пластика: текущие стратегии вроде сокращения производства и традиционной переработки являются пассивными и не дают активных экологических преимуществ.

Как работает процесс переработки

Исследователи использовали процесс, называемый амонолизом, — обработку пластика водным аммиаком. Они работали с поли(изосорбидкарбонатом) (PIC) — пластиком на основе изосорбида. Предыдущие исследования Аоки показали, что такой пластик можно превратить в глюкозу, синтезированный мономер изосорбид (ISB), мочевину и другие удобряющие вещества.

Решение проблемы хрупкости пластика

Однако у PIC была серьёзная проблема: пластик был твёрдым и хрупким, как и другие биоразлагаемые полимеры. Это ограничивало его применение и сокращало срок использования, что парадоксально приводило к ещё большему производству пластика в качестве замены. Команда Аоки создала пластификатор на основе ISB — химическое вещество, повышающее гибкость материала. Это увеличило удлинение при разрыве более чем в 10 раз: с 4,3% до 45,2%. При этом пластик остался способным преобразовываться в удобрение через амонолиз. Более того, сам пластификатор также может быть трансформирован в удобрение.

Испытания на растениях

В экспериментах полученные удобрения выращивали арабидопсис и комацуну (разновидность Brassica rapa) столь же эффективно, как коммерчески доступные мочевинные удобрения. Японская горчица комацуна была одной из культур, выращенных с использованием удобрения из пластиковых отходов в рамках исследования.

Масштаб пластикового загрязнения

Проблема пластиковых отходов остаётся глобальной. Приблизительно 65% пластика используется менее месяца, но разлагается от столетия до тысячелетия. Около 80% пластика оказывается на свалках или в открытых пространствах. В океанах загрязняет воду примерно 10 миллионов тонн пластика, который не только ловит животных, как сети, но и отравляет их и коралловые рифы в виде микропластиков.

Будущее пластика как ресурса

Аоки подчёркивает, что его команда хотела перейти к активному вкладу в охрану окружающей среды, разработав материалы, которые одновременно решают проблему пластиковых отходов, устраняют истощение ресурсов и поддерживают устойчивое сельское хозяйство. Новые полимеры и пластификаторы могли бы помочь в разработке более гибкой упаковки, сумок, горшков для рассады и сельскохозяйственных плёнок-мульчей. Аоки предполагает, что его работа может привести к фундаментальному сдвигу парадигмы, при котором пластик больше не будет рассматриваться как «отходы», а как «ценный ресурс для производства продовольствия».

Это данные исследования, а не медицинский совет.