Neue biologisch abbaubare Materialien für Einkaufstüten können Mikroplastik bei der Lebensmittelanreicherung und in Reinigungsprodukten ersetzen
Die Verschmutzung durch Mikroplastik stellt eine wachsende globale Umweltkrise dar.biologisch abbaubare EinkaufstaschenJüngsten Schätzungen zufolge landen jährlich 500.000 bis 8 Millionen Tonnen Plastik im Meer (bei einer Wachstumsrate von 4 %). 49.000 bis 53.000 Tonnen davon sind Mikroplastik. Mikroplastik, definiert als synthetische Feststoffpartikel mit einer Größe von einem Mikrometer bis fünf Millimetern, ist schwer abbaubar und in der gesamten Nahrungskette allgegenwärtig. Es stellt ein Risiko für Umwelt und Gesundheit dar. Studien haben gezeigt, dass Patienten mit Mikroplastik in Plaques in der Halsschlagader einem höheren Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall und Tod ausgesetzt sind. Mikroplastik kann außerdem giftige Chemikalien in die Blutbahn befördern und so weitere gesundheitliche Probleme verursachen. Aus diesem Grund haben die USA und einige andere Regionen die Verwendung von Mikroplastik in herunterspülbaren Konsumgütern verboten, und die Europäische Kommission hat strengere Vorschriften vorgeschlagen.
Biologisch abbaubare Müllbeutel von Fullsun
Zu den Minderungsstrategien gehören die Mikronfiltration in der Abwasserbehandlung, die aufgrund infrastruktureller Herausforderungen nur begrenzt erfolgreich ist, und die katalytische Umwandlung von Plastikmüll in andere Produkte. Der Ersatz nicht abbaubarer Mikroplastik durch abbaubare Alternativen bietet jedoch einen potenziell nachhaltigeren Ansatz. In dieser Studie haben wir das Potenzial einer biologisch abbaubaren Polymer-Mikropartikel-Plattform (MP) als Alternative zu nicht abbaubarem Mikroplastik in zwei Anwendungen bewertet: (1) Mikrokügelchenzusätze in Körperpflegeprodukten und (2) Verkapselungsmaterialien für die orale Verabreichung von Mikronährstoffen bei der Anreicherung von Lebensmitteln. Beide Anwendungen basieren auf mikrometergroßen Polymerpartikeln, die meist aus nicht abbaubaren Materialien bestehen. Die Polymer-Mikropartikel wurden als Mikrokügelchen in Körperpflegeprodukten und als Stabilisatoren für die kontrollierte Nährstofffreisetzung bei der Anreicherung von Lebensmitteln verwendet. Diese Anwendungen liefern einen Proof-of-Concept für die vielseitige MP-Plattform als Alternative zu Mikroplastik.
Biologisch abbaubare Einkaufstüten
Frühere Studien untersuchten verschiedene biologisch abbaubare Polymere als Alternativen zu nicht abbaubaren Kunststoffen. Aufgrund der unterschiedlichen Materialanforderungen verschiedener Anwendungen wurden jedoch nur begrenzte Ergebnisse erzielt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben wir eine Reihe von naturstoffinspirierten Poly(B-Aminoester) (PAE)-Polymere, die durch Hydrolyse abbaubar sind und ein reichhaltiges und vielfältiges Monomerprofil aufweisen. PAE-Polymere können in einem stufenökonomischen Prozess synthetisiert werden und bieten somit eine praktikable Grundlage für die Produktion im großen Maßstab. Wir haben Poly(B-Aminoester)-Polymermikropartikel mit kontrollierten physikalischen Eigenschaften und demonstrierten ihre erfolgreiche Anwendung als Mikroplastikersatz in Körperpflegeprodukten und zur Lebensmittelanreicherung. Die Mikropartikel zerfielen in kleine Zuckermoleküle und Aminosäurederivate, was ihren potenziellen Nutzen für die Umwelt weiter unterstreicht.
Biologisch abbaubare Kuriertaschen
Schlussfolgerungen
Diese PAE-MP-Plattform stellte eine funktionale Alternative zu nicht abbaubarem Mikroplastik dar, das in Reinigungsprodukten und zur Lebensmittelanreicherung verwendet wird. In Reinigungsprodukten verbesserten PAE-MPs die Reinigungsleistung eines repräsentativen abspülbaren Produkts und entfernten potenziell toxische Inhaltsstoffe effektiv als Alternative zu herkömmlichen nicht abbaubaren Mikrokügelchen. Bei der Lebensmittelanreicherung boten PAE-MPs zuverlässigen Schutz für eine Vielzahl essentieller Vitamine und Mineralstoffe vor längeren Koch- und Lagerbedingungen und ermöglichten gleichzeitig eine schnelle Nährstofffreisetzung in einem simulierten menschlichen Verdauungssystem. Insgesamt waren diese Poly(B-Aminoester)-Polymermikropartikel bieten eine potenzielle Plattform, um die Verwendung von Mikroplastik in einer breiten Palette von Anwendungen auf der ganzen Welt zu ersetzen.
Biologisch abbaubare Schrumpffolie
