A kutatók évek óta vizsgálják a műanyagok biológiai lebomlását az óceánban, hogy kiderítsék, mely típusok bomlanak le a leggyorsabban. Mivel évente több millió tonna műanyag kerül a tengerekbe, ezek biológiai oldódásának megértése kritikus fontosságúvá vált. Egy 36 hetes teszt során a cellulóz-diacetát (CDA) hab az áramló tengervízben tömegének 65-70 százalékát veszítette el, míg a polisztirén (hungarocell) nulla degradációt mutatott.
A Woods Hole Oceanográfiai Intézet (WHOI) tudósai a vizsgálat során a speciálisan erre a célra kialakított tartályban a folyamatosan áramoltatott tengervízben a cellulóz-diacetát-habot és a szilárd cellulóz-diacetátot is megfigyelték. Gondos szabályozták az olyan változókat, mint a fény, a hőmérséklet vagy a vízáramlás, ezzel tudták szimulálni a valós óceáni körülményeket. Megállapították, hogy a több mint 100 éve használatos bioműanyag, a cellulóz-diacetát (CDA) gyorsabban lebomlik tengeri környezetben, mint bármely más ismert műanyag.
Még izgalmasabb, hogy a csapat rájött, hogyan lehet a folyamatot felgyorsítani.
Az év elején a WHOI már közzétette a 16 hetes vizsgálat eredményeit, amely összehasonlította a különböző anyagokból, többek között CDA-ból, polihidroxi-alkanoátokból (PHA), politejsavból (PLA), polipropilénből (PP) és papírból készült szívószálak lebomlását. A vizsgálatban kimutatták, hogy a PLA és a PP szívószálak nem mutattak mérhető lebomlást, míg a többinek akár a fele is biodegradációnak indult. A habosított CDA szívószálak azonban 190 százalékkal gyorsabban bomlottak, mint a szilárd CDA-anyagúak.
A CDA egy a növényi sejtfalakban található cellulózból származó bioműanyag, amely egy természetes polimer. Különösen sok cellulóz van a gyapotban és a fapépben. Az 1800-as évek végi kifejlesztése óta a CDA számos termékbe bekerült, a napszemüvegektől kezdve a cigarettaszűrőkön át a fotófilmekig. Sokoldalúan felhasználható anyag, amellyel a mindennapjaink során úgy találkozunk, hogy észre sem vesszük a bioeredetét.
A WHOI kutatói szerint a CDA akár 15-ször gyorsabban lebomolhat, mint szilárd formája, ha alkalmazzák a habosításnak nevezett folyamatot, ahol a bioműanyagot módosítják, az anyagot porózussá teszik.
Hogy a kísérlet során elveszett az anyag eredeti tömegének 65-70 százaléka, az nagyon gyors biológiai lebomlást jelez.
Így a mikrolyukacsos szerkezetű CDA a papírnál is gyorsabban esik elemeire, pedig azt gyakran az egyik legkörnyezetbarátabb anyagnak tartjuk.
A kutatás egyik legígéretesebb aspektusa, hogy a CDA miképp helyettesítheti a mindennapi életünkben a leginkább problémás műanyagokat. A WHOI partnerségre lépett az Eastmannal, egy bioműanyagokat gyártó vállalattal, hogy feltárják a habosított CDA kereskedelmi alkalmazásait.
E cég pedig már piacra is dobott egy porózus CDA-ból készült, biodegradációs és komposztálható tálcát a műanyag tányérok alternatívájaként.
A tanulmány megállapításai segíthetik átterelni az iparágakat a hagyományos műanyagtól a környezetbarátabb alternatívák felé. E bioműanyag első sikere azt sugallja, hogy a termékek széles skáláján felhasználható lehet, és még a fogyasztói igényeket is kielégítené. Forradalmasíthatja a csomagoláshoz, a gyártáshoz és a mindennapi cikkekhez való hozzáállásunkat is, végeredményül pedig csökkentené az óceánban lévő tartós műanyaghulladékok mennyiségét.