Биоразлагаемые пластмассы очень популярны. Но по-прежнему существует очень мало экологичных альтернатив продуктам, содержащим пенопласт. Сотрудник ETH Pioneer Зузана Седива разрабатывает процесс, который однажды можно будет использовать для изготовления подошв для обуви и ковриков для йоги из органических отходов.
Зузана Седива любит фисташки. «Было время, когда я собирала их на Сицилии и приносила домой, чтобы сделать мороженое», – вспоминает она. Тогда она понятия не имела, что эта страсть позже послужит источником вдохновения для ее диссертации, а в конечном итоге и для ее бизнес-идеи. Вот так!
Но давайте сделаем это шаг за шагом: ученый ETH разрабатывает метод, с помощью которого зеленые отходы могут быть переработаны в биоразлагаемый вспененный пластик, который можно использовать в автомобильной промышленности или строительстве, а также для производства подошв для обуви, игрушек, ковриков для йоги, упаковки или матрасов. Другими словами: любой продукт, которому необходимы эластичные амортизирующие свойства, обеспечиваемые вспененными материалами.
В настоящее время эти материалы все еще производятся из ископаемых с добавлением синтетических материалов. Получаемые в результате продукты оказывают огромное влияние на окружающую среду, так как пластмассы разлагаются на микрочастицы десятилетиями или даже столетиями, и они никогда не разложатся полностью. Кроме того, очень сложно переработать изделия из пенопласта.
Решение Sediva является устойчивым в двух отношениях: во-первых, биомасса, используемая в ее процессе, представляет собой естественные отходы, частично поступающие из сельского хозяйства.
Таким образом, дополнительная обработка земли не требуется. Во-вторых, вспененный органический материал разрушается намного быстрее, чем обычный вспененный пластик.Биопластики переживают бум: объемы мирового производства ежегодно растут примерно на 20–30 процентов. Но в настоящее время существует очень мало устойчивых альтернатив пенопласту, в основном потому, что для химического производственного процесса требуется сырье с очень специфическими свойствами. Обычный пластик начинает вспениваться при добавлении пропеллента, обычно при высокой температуре и давлении. Напротив, органические отходы обычно чувствительны к нагреванию и не могут обрабатываться при таких высоких температурах. «С помощью биомассы очень сложно добиться желаемой эластичности пены», – объясняет Седива.
Решение Sediva включает использование нового пропеллента, который добавляется во время производственного процесса и позволяет биомассе вспениваться при более низких температурах. Биологическое топливо полностью зеленое, в отличие от синтетических добавок, используемых при производстве пенопласта. Он основан на смеси газа и воды, которую Седива разработала в рамках своей диссертации в ETH Zurich. В прошлом году она подала на него патент в партнерстве с ETH.
Если пеноматериалы из органических отходов должны достичь высокого уровня эластичности, необходимо следовать точному «рецепту». Это включает в себя специально разработанный пропеллент, состав на основе органических отходов и особый производственный процесс. Седива думает, стоит ли ей запатентовать этот «рецепт» в будущем.
В рамках своей программы ETH Pioneer Fellowship Седива сейчас совершенствует свой метод для промышленного использования. Однако одна вещь, которую она уже знает, заключается в том, что производство нового топлива в больших количествах не будет проблемой. «Мы можем сделать до 60, а может быть, даже 100 литров пены в час», – говорит она. Она намерена доказать это в ближайшие несколько месяцев. Это соответствовало бы одному из требований к биопластику, чтобы добиться успеха не только в лаборатории, но и на рынке.
Еще одним преимуществом метода Sediva является его совместимость с традиционными процессами, используемыми для производства пенопласта, поэтому потенциальным клиентам не требуется дополнительная инфраструктура.
Упаковка – и обувь?
По ее словам, потенциальные клиенты будут зависеть от того, кто желает участвовать в пилотных проектах. В настоящее время она ищет отраслевых партнеров. «Я думаю, что упаковка будет хорошей отправной точкой». Здесь вспененные материалы используются для защиты продуктов или в процессе проектирования. Позже еще одним потенциальным клиентом может стать обувная промышленность.
Зузана Седива выросла в Чехии и приехала в Швейцарию изучать биохимию. Ее интерес к поролоновым материалам развился вполне естественно: он возник после домашнего фисташкового мороженого. Мороженое – это съедобная пена. Вообще говоря, пена – это не что иное, как материал с низкой плотностью, ячейки или поры которого заполнены воздухом или газом. Хлеб – и даже древесина – можно даже отнести к той же категории. Слабость Седивы к фисташковому мороженому привела к ее научному интересу, который, в свою очередь, привел к ее бизнес-идее. В своей диссертации Седива смогла продемонстрировать, что ее пропеллент на основе газа и воды является эффективным средством производства пеноматериалов. В ее экспериментах снова использовалось мороженое, на этот раз со вкусом ванили.
Источник: ETH Zurich
Свежие комментарии