Legyen homokóra alakod idén nyáron! - tv2.hu/fem3cafe
Tartalomjegyzék:
Mi a közös autója, telefonja, szódabikája és cipője? Ezek főként kőolajból készülnek. Ez a nem újrafelhasználható erőforrás sokoldalú vegyi anyaggá alakul, amelyet polimereknek neveznek - vagy többnyire műanyagnak. Az évente több mint 5 milliárd gallon olaj kerül átalakításra önmagában.
A polimerek az elmúlt néhány évtized számos fontos találmánya mögött vannak, mint a 3D nyomtatás. Az úgynevezett „mérnöki műanyagok”, amelyeket az autóipartól a kivitelezésig a bútorokig alkalmazzák, kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, és még a környezetvédelmi problémák megoldásához is segíthetnek. Például a műszaki műanyagoknak köszönhetően a járművek már könnyebbek, így jobb üzemanyag-kilométert kapnak. De mivel a felhasználások száma nő, a műanyag iránti kereslet is. A világ évente több mint 300 millió tonna műanyagot állít elő. A szám hatszorosa lehet 2050-re.
A Petro-Plastics alapvetően nem olyan rossz, de kihagyott alkalom. Szerencsére van egy alternatíva. A kőolaj alapú polimerekről biológiailag alapuló polimerekre való áttérés évente több száz millió tonnával csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást. A bioalapú polimerek nemcsak megújulóak és környezetbarátabbak a termeléshez, hanem ténylegesen nettó jótékony hatást gyakorolhatnak az éghajlatváltozásra azáltal, hogy szén-dioxid-lerakódásként hatnak. De nem minden bio-polimer egyenlő.
Lebomló bio-polimerek
Előfordulhat, hogy korábban „bioplasztikával” találkozott, különösen az eldobható edények - ezek a műanyagok nem növényi növényekből származnak. Ilyen bio-polimerek cukrokat, leggyakrabban cukornádból, cukorrépából vagy kukoricából táplálkoznak olyan mikroorganizmusokba, amelyek prekurzor molekulákat állítanak elő, amelyek tisztíthatók és kémiailag összekapcsolhatók különböző tulajdonságokkal rendelkező polimerek előállítására.
A növényi eredetű műanyagok két okból jobbak a környezet számára. Először is, a növényi alapú műanyagok gyártásához szükséges energia drámai csökkenése - akár 80 százalékkal is. Míg minden egyes kőolajtermékből származó műanyag 2–3 tonna CO₂-t termel, ez körülbelül 0,5 tonna szén-dioxidra csökkenthető a bio-polimer tonnájára, és a folyamatok csak javulnak.
Másodszor, a növényi alapú műanyagok biológiailag lebonthatók, így nem gyűlik össze a hulladéklerakókban.
Jóllehet az olyan eldobható anyagok, mint a műanyag villák biodegradálódnak, fontos, hogy néha hosszabb élettartamra van szükség - valószínűleg nem szeretné, ha az autó műszerfalán idővel lassan egy halom gomba lenne. Sok más alkalmazás ugyanolyan rugalmasságot igényel, mint például építőanyagok, orvosi eszközök és háztartási készülékek. A biológiailag lebontható bio-polimerek szintén nem újrahasznosíthatók, ami azt jelenti, hogy több növényt kell folyamatosan termeszteni és feldolgozni a kereslet kielégítése érdekében.
Bio-polimerek mint szén-dioxid tárolás
A műanyag, függetlenül a forrástól, főleg szénből készül - körülbelül 80 tömeg%. Miközben a kőolaj-eredetű műanyagok nem bocsátják ki a CO-t ugyanúgy, mint a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, nem segítik a gáz-halmazállapotú szennyező anyagok feleslegének szétválasztását is - a folyékony olajból származó szén egyszerűen átalakítható szilárd műanyaggá.
A bio-polimerek viszont olyan növényekből származnak, amelyek fotoszintézist alkalmaznak a CO₂, a víz és a napfény cukrokká történő átalakítására. Amikor ezeket a cukormolekulákat bio-polimerekké alakítják át, a szén hatékonyan lezáródik a légkörtől - mindaddig, amíg nem biológiailag lebomlik vagy elégetik. Még akkor is, ha a bio-polimerek hulladéklerakóba kerülnek, továbbra is szolgálják ezt a szén-dioxid-tároló szerepet.
A szén-dioxid csak körülbelül 28 tömegszázalék, így a polimerek óriási tartályt tartalmaznak, amelyben az üvegházhatást okozó gáz tárolására szolgál. Ha a jelenlegi évi 300 millió tonna polimerek nem teljes mértékben biológiailag lebonthatóak és bio-alapúak lennének, akkor ez egy gigaton - egy milliárd tonna - elválasztott CO₂-nak felel meg, amely a jelenlegi globális kibocsátások 2,8% -a. Egy közelmúltbeli jelentésben az éghajlatváltozás kormányközi testülete felvázolta, tárolja és újra felhasználja a szén-dioxidot, mint az éghajlatváltozás mérséklésének kulcsfontosságú stratégiáját; a bioalapú polimerek kulcsfontosságú szerepet játszhatnak, a szén-dioxid-eltávolítás legfeljebb 20 százaléka szükséges ahhoz, hogy a globális felmelegedés 1,5 Celsius fokra korlátozódjon.
A nem lebontható biopolimer piac
A jelenlegi szén-dioxid-megkötési stratégiák, beleértve a geológiai tárolást is, amely a CO₂ kipufogógáz föld alatti szivattyúzását vagy regeneratív mezőgazdaságát tárolja, amely több szén-dioxidot tárol a talajban, erősen támaszkodik a kívánt eredmény eléréséhez.
Noha ezek az éghajlatváltozás mérséklésének kritikus mechanizmusai, a szén polimerek formájában történő szétválasztása potenciálisan más hajtóerőt használhat: pénzt.
Az egyedül az áron alapuló verseny kihívást jelentett a bio-polimerek számára, de a korai sikerek a nagyobb behatolás felé vezető utat mutatnak. Az egyik izgalmas szempont az új kémiai anyagokhoz való hozzáférés, amelyek jelenleg nem találhatók meg a kőolaj-eredetű polimerekben.
Fontolja meg az újrafeldolgozhatóságot. Néhány hagyományos polimer valóban újrahasznosítható. Ezek az anyagok valójában a leggyakrabban lefelé kerülnek, vagyis csak alacsony értékű alkalmazásokhoz, például építőanyagokhoz alkalmasak. A genetikai és enzimmérnöki eszközöknek köszönhetően azonban az olyan tulajdonságok, mint a teljes újrahasznosíthatóság, amely lehetővé teszi, hogy az anyagot többször is felhasználhassák ugyanarra az alkalmazásra, a kezdetektől fogva bio-polimerekké alakíthatók.
A mai napig a bio-polimerek nagyrészt bizonyos baktériumfajok természetes fermentációs termékein alapulnak, mint például a tejsav Lactobacillus termelése - ugyanaz a termék, amely a savanyú sörökben tartósságot biztosít. Míg ezek jó első lépés, a feltörekvő kutatások arra utalnak, hogy a biopolimerek valódi sokoldalúsága az elkövetkező években szabadul fel. A fehérjék modellezésének és a DNS módosításának köszönhetően a bio-polimer prekurzorok egyedi kialakítása most már elérhető. Ezzel lehetővé válik az új polimerek világa - olyan anyagok, amelyekben a mai szén-dioxid hasznosabb, értékesebb formában marad.
Ahhoz, hogy ez az álom megvalósuljon, több kutatásra van szükség. Míg a korai példák ma itt vannak - mint a részlegesen biológiai alapú Coca-Cola PlantBottle - a sok legígéretesebb új bio-polimer eléréséhez szükséges bioinfrastruktúra még mindig a kutatási szakaszban van - mint a szénszálas megújuló alternatívája, amelyet fel lehet használni mindent a kerékpároktól a szélturbinákig.
A szénmegkötést támogató kormányzati politikák segítenének az elfogadásban. Ezzel a támogatással a bio-polimerek szén-dioxid-tárolásként történő jelentős felhasználása a következő öt évben lehetséges - időbeli ütemezés, amely jelentősen hozzájárulhat az éghajlati válság megoldásához.
Ezt a cikket eredetileg Joseph Rollin és Jenna E. Gallegos The Conversation című kiadványában tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.
Mi a Kratom? Hogyan segíthet a gyógynövény kábítószer az opioid válság elleni küzdelemben?
A Kratom-t több száz éven keresztül alkalmazták különböző betegségek kezelésére, de csak a közelmúltban nyerték az USA-ban. Annak ellenére, hogy ígéretet tettek a krónikus fájdalomban szenvedő betegek segítésére, a DEA arra törekszik, hogy az 1. ütemterv szerinti gyógyszer legyen, ami akadályozná a további kutatásokat annak hatásairól.
Az éghajlatváltozás elleni küzdelem segíthet a CO2-szint emelkedésének csökkentésében
A tudósok drasztikusan felgyorsították a magnezit előállítási folyamatát, az ásványi anyag, amely alacsony hőmérsékleten kristályosodik, képes a szén-dioxid betakarítására és tárolására a légkörből. A CO2 kulcsszerepet játszik a bolygó felmelegedésében, és annak csökkentése kulcsfontosságú az éghajlatváltozás mérséklésére irányuló célok eléréséhez.
Új öngyógyító, szén-negatív anyag segíthet az éghajlatváltozás elleni küzdelemben
Az MIT mérnökei új anyagot fejlesztettek ki szén-negatív, öngyógyító polimerrel. A hidrogél kihasználja a kloroplasztokat, a fotoszintézist végző növények részeit. Bár az anyag nem áll készen a nagyszabású projektekre, még mindig képes helyreállítani saját erősségét vékony levegőből.