Екологічна упаковка з виноградних відходів розкладається за 17 днів

Нове дослідження Університету штату Південна Дакота (SDSU, США) показало, що виноградні лози – деревні пагони, що щорічно видаляються при обрізанні виноградників, можуть стати сировиною для створення біорозкладних плівок, здатних замінити традиційний пластик і допомогти у вирішенні глобальної проблеми пластикових відходів.

Глобальна тенденція: як відходи перетворюються на цінність

Цей проект вписується у ширший світовий тренд, де аграрні відходи стають сировиною для екологічних матеріалів.

«Сьогодні ми бачимо безліч проривів у різних країнах: індійські дослідники створюють плівки, що біорозкладаються, з апельсинової шкірки; у Ченнаї фахівці IIT розробляють компостовані матеріали на основі аграрних відходів та грибного міцелію; в Австралії університети тестують біопластик для пакування ягід на основі ПГА та деревних волокон; у Європі та інших регіонах фрукти та овочі використовуються для створення антиоксидантних та антимікробних плівок, які продовжують термін зберігання продуктів. Целюлоза з виноградної лози – ще одне потужне доповнення до цього світового набору рішень, що показує, як відходи садівництва можуть перетворитися на проблему утилізації на джерело доданої вартості та елемент циркулярної біоекономіки», – зазначає Катерина Звєрєва, директор з розвитку Української плодоовочевої асоціації, експерт у галузі агромаркетингу.

Криза пластикових відходів та пошук альтернатив

Світова залежність від пластику, особливо в сегменті одноразового пакування, продовжує призводити до катастрофічних екологічних наслідків. Більшість традиційного пластику виробляється з нафти, розкладається сотні років і майже переробляється: лише близько 9% утилізується повторно. Решта потрапляє на звалища і в океани, формуючи, зокрема, так звану «Велику тихоокеанську сміттєву пляму».

Ще більш тривожним стало виявлення мікро- та нанопластика в навколишньому середовищі та в організмі людини. Ці частки потрапляють у їжу, воду та повітря, проте їх довгостроковий вплив на здоров’я досі мало вивчений.

За словами дослідника Шрініваса Джанасвамі, доцента кафедри молочної та харчової науки South Dakota State University (SDSU), одним із найбільших джерел пластикових відходів у США залишаються поліетиленові пакети. Головна мета дослідження — створити аналог такого пакета, який буде міцним і водночас швидко розкладатиметься у ґрунті без шкоди для екосистем.

Целюлоза з виноградної лози

В основі досліджень – целюлоза, найпоширеніший органічний полімер на Землі, що надає рослинам міцність. Джанасвами раніше видобував целюлозу з різних агропобічних продуктів – шкірки авокадо, кавової гущі, кукурудзяних качанів і навіть бананової шкірки. На їх основі він створював біоплівки, що за властивостями нагадують пластикову упаковку.

Прорив стався після того, як професор агрономії та виноградарства Анна Феннелл запропонувала використати виноградні пагони. Щороку при обрізанні виноградників утворюються тонни деревного матеріалу, багатого на целюлозу, і яке має низький вміст вологи, що робить його особливо зручною сировиною. Зазвичай такі пагони спалюють, подрібнюють або використовують у компості, хоча дослідження в Австралії показали, що їхнє часткове видалення не завдає шкоди ґрунту.

Міцніше пластику і розкладається за 17 днів

Разом з аспірантами Сандіпом Пауделом та Сумі Регмі, а також дослідником Університету Пердью Саджалом Бхаттараї, Джанасвамі виділив целюлозу з виноградних пагонів демо-виноградника SDSU та виготовив прозору міцну плівку.

За даними, опублікованими в журналі Sustainable Food Technology, отримані матеріали виявилися міцнішими за традиційні пластикові пакети і повністю розкладалися в грунті всього за 17 днів, не залишаючи шкідливих слідів. Висока прозорість робить їх особливо перспективними для харчової упаковки, дозволяючи покупцям бачити продукт, не відкриваючи його.

На шляху до «зеленої» біоекономіки

Таким чином, виноградники можуть перетворити малоцінний побічний продукт на ресурс для стійкого пакування, а сама технологія – скоротити залежність від пластику на нафтовій основі.

«Використання недооцінених виноградних пагонів для виробництва пакувальних матеріалів вирішує одразу два завдання: допомагає керувати відходами у виноградарстві і одночасно робить внесок у вирішення глобальної проблеми пластикового забруднення», – зазначає Джанасвамі.

Дослідження підтримане фінансуванням Національного інституту продовольства та сільського господарства США та Національного наукового фонду США.

Незважаючи на те, що до масового впровадження технології ще далеко, вчений вважає її важливим кроком до своєї мрії – створення пакету, який нагадуватиме звичний поліетиленовий, але при цьому безпечно зникати у природі.

Пише east-fruit.com.