Australijscy naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii opracowali nowatorską metodę praktycznego wykorzystania odpadów z plantacji bananów i stworzenia z nich nadającego się do recyklingu, biodegradowalnego materiału opakowaniowego.
Profesor Jayashree Arcot oraz prof. Martina Stenzel poszukiwały sposobu na przetworzenie odpadów rolniczych w użyteczne produkty, gdy ich uwagę zwróciła branża hodowców bananów. Jak twierdzi prof. Arcot, w większości przypadków plantatorzy wykorzystują zaledwie jedną dziewiątą bananowca (owoc), podczas gdy reszta rośliny jest po zakończeniu zbiorów wycinana i pozostawiana na polu, gdzie niszczeje.
Tym, co czyni biznes produkcji bananów szczególnie nieekonomicznym w porównaniu z innymi uprawami owoców, jest fakt, że roślina umiera po każdym zbiorze – mówi Jayashree Arcot. – Byłyśmy szczególnie zainteresowane pseudostemami – czyli warstwowymi, mięsistymi pniami bananowców – które ścina się po każdym zbiorze i pozostawia na polu. Część z nich wykorzystuje się czasami do produkcji tekstyliów, inne jako kompost, ale – poza wspomnianymi wyjątkami – tracimy je na wielką skalę.
Arcot i Stenzel zastanawiały się, czy pseudostemy mogłyby stać się wartościowymi źródłami celulozy – ważnego strukturalnego składnika ścian komórkowych roślin – wykorzystywanej w produkcji opakowań, produktów z papieru, materiałów tekstylnych, a nawet w zastosowaniach medycznych (do przyspieszania gojenia ran i podawania leków).
90% zawartości pseudostemów stanowi woda, co oznacza, że udział materiału stałego ogranicza się do zaledwie 10% – kontynuuje prof. Arcot. Badaczki pocięły pseudostem na kawałki, a następnie wysuszyły w niskiej temperaturze, aby później zmielić na drobny proszek. Ten z kolei został przepłukany w ramach miękkiej obróbki chemicznej w celu odizolowania nanocelulozy – składającej się z drobnych włókien celulozowych – od reszty proszku. Nanoceluloza jest bardzo wartościowym materiałem w szerokiej gamie zastosowań. Jednym z nich, które szczególnie nas zainteresowało, były opakowania, a zwłaszcza jednorazowe pojemniki na żywność, które tak często trafiają na wysypiska śmieci.
Gotowy produkt ma konsystencję podobną do papieru pergaminowego używanego do pieczenia i może potencjalnie być stosowany w produktach takich jak torby na zakupy i opakowania do żywności. (Można z niego wykonać tacki wykorzystywane w sprzedaży mięsa i owoców. Z tym że – naturalnie – w odróżnieniu od styropianu jest to materiał całkowicie nietoksyczny, biodegradowalny i recyklowalny – mówią badaczki). Można go w pełni poddać recyklingowi do trzech razy bez utraty jakości, a po wyrzuceniu i umieszczeniu w glebie rozkłada się organicznie (naukowcy potwierdzają, że w testach materiał rozpada się w czasie nie dłuższym niż 6 miesięcy). Ponadto testy laboratoryjne wskazują, że materiał nie wsącza żadnych szkodliwych związków do żywności.
Naukowy duet wziął na celownik jeszcze inne uprawy, które wytwarzają odpady potencjalnie nadające się do produkcji biomateriałów opakowaniowych, i ekstrahował celulozę z resztek bawełny pozostających po wstępnym procesie przerobu oraz z łusek ryżu.
Teoretycznie możliwe jest pozyskanie nanocelulozy z dowolnej rośliny, jednak niektóre z nich są lepsze od innych, ponieważ zawierają większą ilość celulozy – mówi prof. Stenzel. Tym, co czyni banany szczególnie atrakcyjnym źródłem tego surowca, jest nie tylko jego jakość, ale również krótki, jednoroczny cykl życia.
Naukowcy przekonują, że jeśli pseudostemy bananowców miałyby stać się realną alternatywą dla torebek z tworzyw sztucznych oraz opakowań na żywność, hodowcy bananów powinni rozpocząć masowe przetwarzanie pseudostemów na proszek i sprzedawać go producentom opakowań. Gdyby cała branża zrozumiała potencjał nowej metody i przekonała swych farmerów, że wykorzystanie pseudostemów do produkcji proszku oraz jego sprzedaż są opłacalne, wtedy byłoby to dobre rozwiązanie i dla nich, i dla nas – przekonuje prof. Arcot. Oczywiście pod warunkiem, że na drugim końcu łańcucha dostaw producenci opakowań zgodziliby się na dostosowanie swych maszyn do produkcji opakowań z nanocelulozy.
Na obecnym etapie potrzebujemy branżowego partnera, który zająłby się kwestią rozwoju technologii i ograniczenia jej kosztów. Myślimy, że firmy pakujące chętniej skorzystałyby z tego materiału, gdyby wiedziały, że jest łatwo dostępny – podkreślają obie badaczki.
Na podstawie informacji Packaging Europe opracował TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
