Κομποστοποιήσιμες συσκευασίες τροφίμων από απορρίμματα ξύλου και κελύφη καβουριών

Η κυτταρίνη και η χιτίνη, τα δύο πιο κοινά βιοπολυμερή στον κόσμο, βρίσκονται σε κελύφη φυτών και καρκινοειδών (μεταξύ άλλων), αντίστοιχα.Επιστήμονες στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια έχουν πλέον επινοήσει έναν τρόπο για να συνδυάσουν τα δύο για να παράγουν κομποστοποιήσιμες συσκευασίες τροφίμων παρόμοιες με τις πλαστικές σακούλες.

Με επικεφαλής τον καθηγητή J. Carson Meredith, η ερευνητική ομάδα εργάζεται εναιωρώντας νανοκρυστάλλους κυτταρίνης που εξάγονται από ξύλο και νανοΐνες χιτίνης που εξάγονται από κελύφη καβουριών σε νερό και στη συνέχεια ψεκάζοντας το διάλυμα σε βιοδιαθέσιμο σε εναλλασσόμενα στρώματα.Αυτό το υλικό παράγεται σε ένα επαναχρησιμοποιημένο πολυμερές υπόστρωμα – ένας καλός συνδυασμός αρνητικά φορτισμένων νανοκρυστάλλων κυτταρίνης και θετικά φορτισμένων νανοϊνών χιτίνης.

Αφού στεγνώσει και ξεφλουδιστεί από το υπόστρωμα, η διαφανής μεμβράνη που προκύπτει έχει υψηλή ευκαμψία, αντοχή και κομποστοποίηση.Επιπλέον, μπορεί επίσης να ξεπεράσει την παραδοσιακή μη λιπασματοποιήσιμη πλαστική μεμβράνη προστατεύοντας τα τρόφιμα από το να αλλοιωθούν.«Το κύριο σημείο αναφοράς μας με το οποίο συγκρίνεται αυτό το υλικό είναι το PET ή το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο, το οποίο είναι ένα από τα πιο κοινά υλικά με βάση το πετρέλαιο που βλέπετε σε καθαρές συσκευασίες σε μηχανήματα αυτόματης πώλησης και παρόμοια», είπε η Meredith.«Το υλικό μας δείχνει 67 τοις εκατό μείωση στη διαπερατότητα οξυγόνου σε σύγκριση με ορισμένες μορφές PET, που σημαίνει ότι θεωρητικά θα μπορούσε να διατηρήσει τα τρόφιμα περισσότερο».

Η μείωση της διαπερατότητας οφείλεται στην παρουσία νανοκρυστάλλων.«Είναι δύσκολο για ένα μόριο αερίου να διαπεράσει έναν στερεό κρύσταλλο επειδή πρέπει να διαταράξει την κρυσταλλική δομή», είπε η Meredith.«Από την άλλη πλευρά, πράγματα όπως το PET έχουν πολύ άμορφο ή μη κρυσταλλικό περιεχόμενο, επομένως υπάρχουν περισσότερα μονοπάτια για τα μικρά μόρια αερίου να τα βρίσκουν πιο εύκολα».

Τελικά, οι μεμβράνες με βάση τα βιοπολυμερή θα μπορούσαν όχι μόνο να αντικαταστήσουν τις πλαστικές μεμβράνες που επί του παρόντος δεν βιοδιασπώνται όταν απορρίπτονται, αλλά και να κάνουν χρήση απορριμμάτων ξύλου που παράγονται σε εργοστάσια και κελύφη καβουριών που απορρίπτονται από τη βιομηχανία θαλασσινών.Μέχρι τότε όμως πρέπει να μειωθεί το κόστος παραγωγής του υλικού σε βιομηχανική κλίμακα.