Biologisch abbaubarer Kunststoff aus Bananenschalen

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Mit dem Fortschritt der menschlichen Zivilisation ist die Umweltverschmutzung zu einem bedeutenden Problem geworden. Bodenverschmutzung, Wasserverschmutzung, Bodenverschmutzung und Luftverschmutzung sind einige der verschiedenen Arten von Verschmutzung, die unseren Planeten betreffen. Eine gemeinsame Ursache für all die verschiedenen Arten der Verschmutzung ist jedoch der Kunststoff und seine verschiedenen Formen.

Wenn sich Kunststoff und seine Partikel an einem Ort ansammeln, wird dies zu einem riesigen Problem und führt zu Umweltverschmutzung. Die Verschmutzung durch Plastik beeinträchtigt die Tierwelt, ihre Lebensräume und auch den Menschen. Der Hauptgrund für diese verheerende Natur des Kunststoffs ist die Tatsache, dass er aufgrund seiner Langlebigkeit nicht biologisch abbaubar ist, seine wirtschaftlichen, ökotoxikologischen und ökologischen Auswirkungen sind allesamt Langzeiteffekte. Und aufgrund seiner Verwendung in unserem täglichen Leben ist es eine äußerst schwierige Aufgabe, den Kunststoff und seine Produkte vollständig loszuwerden.

In der Hoffnung, eine Alternative zu diesem biologisch nicht abbaubaren Kunststoff zu finden, haben australische Wissenschaftler jedoch eine Lösung gefunden. Mit Bananenschalen hergestellter Kunststoff ist eine der besten Möglichkeiten, die durch Kunststoff verursachte Umweltverschmutzung einzudämmen.

Was ist der Unterschied zwischen normalem Plastik und Plastik aus Bananenschalen?

Normaler Kunststoff, der mit dem Prozess der Polymerisation hergestellt wird, ist von Natur aus nicht biologisch abbaubar. Es dauert fast 500 Jahre, bis sie sich zersetzen, und selbst danach sind ihre Rückstände giftig und schädlich für die Umwelt. Aber im Gegensatz zu normalem Kunststoff wird Bananenschalenkunststoff aus dem Agrarabfall der Bananenindustrie hergestellt, und das Ergebnis ist ein ungiftiger und biologisch abbaubarer Biokunststoff.

Die Methode zur Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff aus Bananenschalen wurde zuerst in der UNSW in Sydney, Australien, entwickelt. Bei dieser Methode wird der Stängel der Bananenpflanze in Nanozellulose umgewandelt, die dann zur Herstellung von Biokunststoff verwendet wird. Aufgrund der Tatsache, dass nur 12% der gesamten Bananenpflanze die eigentlichen Bananen ausmachen und der Rest der Pflanze als "Abfall" betrachtet wird, stellt dies eine verlockende Gelegenheit dar, den Gesamtabfalloutput zu reduzieren und ihn auch als Rohstoff für die industrielle Produktion von biologisch abbaubarer Kunststoff aus Bananenschalen.

Wie wird biologisch abbaubarer Kunststoff aus Bananenschalen hergestellt?

Da der größte Teil des Pseudostamms der Bananenpflanze aus Wasser besteht, ist nur etwa 10% des eigentlichen Stammes das feste Material. Dieser Pseudostamm wird ins Labor gebracht, in Stücke geschnitten, bei extrem niedriger Temperatur in einem für die Trocknung vorgesehenen Ofen getrocknet und dann zu einem sehr feinen Pulver verarbeitet. Nach der Verarbeitung ist die Konsistenz des resultierenden Produkts der von Backpapier sehr ähnlich. 

Dies eröffnet viele neue Wege, auf denen dies für Lebensmittelverpackungen genutzt werden kann. Zum Beispiel, je nach Anzahl der verwendeten Schichten, kann diese biologisch abbaubarer Kunststoff aus Bananenschalen kann auch als Behälter zum Verpacken von Fleisch verwendet werden. Statt Schaumstoff wird zur Herstellung der Schale dieser biologisch abbaubare Kunststoff verwendet.

Verfahren zur Herstellung von Kunststoff mit Bananenschalen

Extraktion von Stärke

Um Plastik aus Bananenschalen herzustellen, muss die Schale einer Banane entfernt und dann in kleine Stücke geschnitten werden. Dann werden sie in ein 0,5% Na2S2O5 Lösung. Danach werden die Schalen in ein Becherglas mit 800 ml destilliertem Wasser gegeben und 30 Minuten lang über einem Bunsenbrenner gekocht. Nachdem die Schalen aus dem Becherglas entfernt wurden, lässt man sie austrocknen, indem man sie für etwa 30 Minuten zwischen Mullbinden legt. Anschließend werden die Schalen mit einem Stabmixer püriert, um eine flüssige Paste zu erhalten. Nach der Filtration wird das Ergebnis als Bananenschalenstärke bezeichnet.

Entwicklung des biologisch abbaubaren Kunststoffs

Etwa 25 ml Bananenschalenstärke werden in ein 500-ml-Becherglas gegeben. In dieses Becherglas werden 3 ml Essigsäure gegeben und mit einem Glasstab gerührt. Danach werden 2 ml Propan-1,2,3-triol hinzugefügt und das Becherglas erneut mit einem Glasstab umgerührt. Die fertige Mischung wird dann in eine Petrischale gegossen und im Ofen bei 60°C gebacken.o für 30 Minuten.  

Test zur biologischen Abbaubarkeit

Die so entstandene biologisch abbaubare Plastikfolie aus Bananenschalen wurde dann in 2,5 cm x 2,5 cm geschnitten und dann in einer Tiefe von 5 cm vergraben. Zwei Tage nach dem Vergraben wurde die Probe aus dem Boden entnommen, gewaschen und getrocknet. Das Gewicht der getrockneten Probe wurde aufgezeichnet. 

Dehnungsexperiment

Die Anfangslänge des biologisch abbaubaren Kunststoffs aus Bananenschalen wird gemessen und aufgezeichnet. Er wurde ausreichend gedehnt, um sicherzustellen, dass seine Länge größer als die Ausgangslänge ist. Diese neue Länge wird noch einmal gemessen und aufgezeichnet. 

Gesamtergebnis

Es zeigte sich, dass der so entstandene biologisch abbaubare Kunststoff in nur 6 Tagen zusammengesetzt werden kann. Ein weiteres auffallendes Merkmal dieses biologisch abbaubaren Kunststoffs war, dass er wie normaler Kunststoff gedehnt werden kann. Ein 4,5 cm langes Stück Plastik, das aus Bananenschalen hergestellt wird, kann bis zu 6,5 cm gedehnt werden. Nicht nur dies, sondern auch das biologisch abbaubarer Kunststoff aus Bananenschalen auch gegossen werden, wodurch es möglich wird, die in fast jedem Haushalt üblichen Petroleumplastikformen zu ersetzen.

Schlussfolgerung

In einer Welt, in der die durch Kunststoff verursachte Umweltverschmutzung am weitesten verbreitet ist, leistet biologisch abbaubarer Kunststoff einen großen Beitrag zur Eindämmung dieser negativen Auswirkungen von Kunststoff. Das Verhalten dieses biologisch abbaubaren Kunststoffs ist dem von normalem Kunststoff sehr ähnlich, zerfällt jedoch in fast 3 Monaten und hinterlässt keine Spuren. Wenn er für Lebensmittelverpackungen verwendet wird, ist er nicht nur eine umweltfreundliche Alternative, sondern hält die Lebensmittel auch frischer und besser. Die Zahl der Todesfälle bei Tieren, die durch die Aufnahme von Plastik verursacht werden, wird erheblich reduziert. Alles in allem wird die Welt weniger verschmutzt sein.

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