Πλαστικό από το καβούκι του κάβουρα

Τα πλαστικά κοντεύουν να μας πνίξουν και, παράλληλα με τις προσπάθειες για τη σωστή διαχείριση, την ανακύκλωση και τη μείωση της χρήσης τους, οι επιστήμονες αναζητούν περισσότερο φιλικά για το περιβάλλον και την υγεία υλικά τα οποία θα μπορούσαν να τα αντικαταστήσουν. Μια από τις πιο πρόσφατες προτάσεις φαίνεται να έρχεται από το όστρακα των καβουριών και τις ίνες των δέντρων. Συνδυάζοντας δύο βασικά συστατικά τους ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες πέτυχαν να δημιουργήσουν ένα οργανικής προέλευσης υποκατάστατο του πλαστικού, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις συσκευασίες τροφίμων.

Οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια (Georgia Tech) στις Ηνωμένες Πολιτείες βασίστηκαν στα δύο πιο διαδεδομένα βιοπολυμερή που βρίσκουμε στη φύση, την κυτταρίνη και τη χιτίνη. Η κυτταρίνη υπάρχει στα κύτταρα όλων των πράσινων φυτών και σε ορισμένα φύκη ενώ η χιτίνη, ένα μακρομόριο το οποίο μοιάζει πολύ με την κερατίνη, υπάρχει στα οστρακοειδή, στους εξωσκελετούς των εντόμων και στα μανιτάρια. Θέλοντας να δημιουργήσουν ένα φιλμ παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται στις συσκευασίες των τροφίμων, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο η οποία αποδείχθηκε άκρως αποτελεσματική. Ανέμειξαν νανοΐνες χητίνης και νανοκρυστάλλους κυτταρίνης με νερό για να δημιουργήσουν δύο διαφορετικά διαλύματα. Στη συνέχεια ψέκασαν σε μια επιφάνεια διαδοχικές στρώσεις από το κάθε διάλυμα και τις άφησαν να στεγνώσουν.

Το υλικό που προέκυψε είναι εύκαμπτο, ανθεκτικό και διάφανο, όπως τα φιλμ από πλαστικό, αλλά έχει ένα τεράστιο πλεονέκτημα: επειδή είναι οργανικής προέλευσης, μπορεί να κομποστοποιηθεί. Η επιτυχία στο όλο εγχείρημα, όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, έγκειται στην… έλξη των αντιθέτων: οι νανοΐνες της χιτίνης έχουν θετικό φορτίο ενώ οι νανοκρύσταλλοι της κυτταρίνης έχουν αρνητικό φορτίο, με αποτέλεσμα οι διαδοχικές στρώσεις των δύο να «δένουν» μεταξύ τους για να σχηματίσουν το τελικό προϊόν. Επιπλέον, το φιλμ των ερευνητών του Georgia Tech υπερέχει σε ένα ακόμη σημείο. Οι συσκευασίες που χρησιμοποιούνται για τη συντήρηση των τροφίμων πρέπει να μην είναι διαπερατές από το οξυγόνο και το νέο υλικό, χάρη στην κρυσταλλική δομή του, δρα καλύτερα ως «φράγμα» για τα αέρια από ό,τι το συμβατικό πλαστικό.

Κατά την άποψη των δημιουργών του, το νέο «βιοπλαστικό» μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικές συσκευασίες τροφίμων και ποτών. «Μπορούμε να το συγκρίνουμε με το PET ή πολυαιθυλενική τερεφθαλάτη, ένα από τα πιο διαδεδομένα υλικά με βάση το πετρέλαιο στις διάφανες συσκευασίες που βλέπουμε στους αυτόματους πωλητές και στα μπουκάλια των αναψυκτικών» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Τζ. Κάρσον Μέρεντιθ, καθηγητής στη Σχολή Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής στο Georgia Tech και επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «ACS Sustainable Chemistry and Engineering». «Το υλικό μας έδειξε ότι υπερέχει κατά 67% στη μείωση της διαπερατότητας από το οξυγόνο σε σχέση με κάποιες μορφές PET, κάτι το οποίο σημαίνει ότι θεωρητικά διατηρεί τα τρόφιμα φρέσκα για μεγαλύτερο διάστημα».

Για να φθάσει ωστόσο στην αγορά, το διάφανο φιλμ χρειάζεται ακόμη δουλειά. Ενα ζήτημα είναι η βελτιστοποίηση της διαδικασίας παραγωγής του ώστε να μπορεί να παραχθεί σε βιομηχανική κλίμακα με ανταγωνιστικό κόστος. Ενα άλλο έγκειται στη βιομηχανική παραγωγή της ίδιας της χιτίνης, η οποία, αντίθετα με την κυτταρίνη, αυτή τη στιγμή δεν παράγεται μαζικά. Τέλος, όπως επεσήμανε ο κ. Μέρεντιθ, χρειάζονται ακόμη κάποιες βελτιώσεις της ικανότητας του νέου υλικού να μπλοκάρει τους υδρατμούς.