Сингапурские ученые нашли простой и дешевый способ разлагать пластик с помощью Солнца
Ученые из Наньянского технологического университета (Сингапур) заявили о том, что придумали прорывной и весьма дешевый способ перерабатывать пластиковый мусор в нечто полезное. Но затем признались, что дальше лаборатории со своей методикой пока не выбирались и на практике ее не проверяли. Поэтому начало очистки земного шара от пластиковых отходов, очевидно, придется немного отложить.
Идея сингапурских ученых заключается в том, чтобы разлагать пластик на компоненты, выделяя из него муравьиную кислоту. Ее можно применять для выработки энергии, и в целом это полезный материал. Есть несколько способов извлечения кислоты из полимеров, которые входят в состав распространенных пластмасс, но сингапурцы предложили новый – очень медленный, но зато без выбросов в атмосферу.
Ученые подобрали такой состав растворителя, который в комбинации с солнечным светом (он выступает в качестве катализатора) дестабилизирует структуру полимеров. Опытный образец пришлось освещать целых шесть суток подряд, имитируя естественный свет, чтобы извлечь из него муравьиную кислоту. И это был маленький фрагмент чистого пластика – авторы технологии признают, что пока не знают, как адаптировать ее для переработки больших объемов реального мусора, загрязненного всевозможными химикатами. Поэтому и внедрять новинку не спешат, но исследования перспективной технологии будут продолжаться.
Источник
Пей, ешь, гадь пластиком — солнце его уничтожит всего за 10 лет. Или нет?
Мировое научное сообщество считало, что полистирол, используемый для производства упаковок для чипсов и одноразовой посуды, разрушается тысячи лет и является чуть ли не вечным. Он загрязняет планету и не разлагается.
Но было известно, что под прямыми солнечным лучами он желтеет и начинает крошиться. Теперь ученые доказали, что ультрафиолет химически разлагает полистирол всего за десятилетие.
Эксперты, используя лампы, имитирующие солнечные лучи, обнаружили, что ультрафиолет медленно химически разлагает полистирол на органический углерод и некоторое количество углекислого газа.
Исследователи считают, что этот факт будет небезынтересно узнать правительствам многих стран мира, которые законодательно запретили его использовать в производстве упаковок.
«Политики обычно считают, что полистирол в окружающей среде сохраняется навечно. Это оправдывает их запреты», — заявил автор исследования и химик Коллин Уорд из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) штата Массачусетс, США.
Но доктор Уорд и его коллеги решили узнать, действительно ли полистирол вечен.
Источник фото: Instagram
«Мы не говорим, что пластическое загрязнение не так уж и плохо, просто стойкость полистирола к воздействию окружающей среды может быть ниже, и, вероятно, процесс его разложения сложнее, чем мы раньше полагали», — объяснил он.
Полистирол стали использовать в качестве материала для изготовления контейнеров для фаст-фуда и одноразовых стаканчиков в 70-х годах прошлого столетия. Со временем, когда вред окружающей среде был доказан, его стали запрещать. Но ученые знали, что, как и многие пластмассы на основе полимеров, полистирол медленно желтеет и становится ломким под воздействием солнечных ультрафиолетовых лучей. Для этого достаточно взглянуть на старые пластиковые игрушки с детских площадок, скамейки в парке или шезлонги на пляже. Они довольно быстро выцветают.
Теперь ученые выяснили, что полистирол начинает химически разрушаться при прямом воздействии солнечного света, распадаясь на органический углерод и небольшое количество углекислого газа, в концентрации, которая не может повлиять на изменение климата.
Доктор Уорд считает, что понимание процессов преобразования полистирола может иметь жизненно важное значение для будущих оценок того, сколько пластиковых отходов на самом деле выбрасывается в окружающую среду. Предыдущие оценки скорости разрушения полистирола основывались на воздействии микроорганизмов и других факторов.
Пластиковые отходы уже в Марианской впадине
Соавтор исследования химик Крис Редди, тоже из Океанографического института Вудс-Хоул, подчеркнул, что пластик — просто еще одна форма органического углерода. Микробы поедают его, хотя и весьма избирательно, так как структура полистирола делает его наименее привлекательным видом корма.
Редди отметил, что выделившийся углекислый газ растворяется в воде, но чтобы выяснить, как взаимодействуют с Мировым океаном другие продукты выделения, нужны дополнительные исследования. Ученые выяснили, что разные добавки к полистиролу влияют на изменение его цвета и гибкость. Весь цикл изменений еще предстоит выяснить.
Пластиковые трубочки, тарелки и вилки запретят в Евросоюзе
Пластмассовое загрязнение считается одним из самых ужасных бедствий, обрушившихся на планету. Причем полистирол все глубже опускается на дно океана. Он был обнаружен даже в Марианской впадине, чья глубина составляет 11 тысяч метров. Это больше, чем высота 33 Эйфелевых башен.
Обломки пластиковых контейнеров дрейфуют в океане годами и удаляются на очень большие расстояния. Один из них был зафиксирован в тысяче километров от ближайшего побережья. Это больше, чем длина Франции от границы до границы.
Источник фото: Instagram
По данным Глобального центра океанографических данных (Godac) Японского агентства по науке и технологиям морской Земли (Jamstec), более 33% найденного в мировом океане мусора составляли макропластичные материалы, металл — 26%, резина — 1,8%, рыболовные снасти — 1,7%, стекло — 1,4%, и другие «антропогенные объекты» — 35%.
Из всех найденных отходов 89% были предназначены для одноразового использования. Это пластиковые пакеты, бутылки и коробки.
Источник
Долговечность PLA-пластика — испытания, срок годности PLA
Нам приходят вопросы по поводу того, как распечатанные 3D-объекты переносят воздействие погодных условий. В этом эксперименте рассказываю о ловушке для слизней. Когда миновало лето, и великая битва со слизнями на время утихла, я решил достать ловушку, чтобы посмотреть, как PLA перенес природные воздействия. И вот что я установил.
Так выглядела ловушка, только что вышедшая из принтера.
Долговечность PLA-пластика
Всю зиму, весну и лето она простояла на земле, наполненная дешевым пивом (и слизнями). Когда она выполнила свою задачу, я поставил ее на железную бочку, где условия окружающей среды должны были быть еще более суровыми. Бочка (и ловушка) все лето находилась на солнце, всю осень — под дождем, всю зиму — под снегом. На крышке бочки есть ободок, который задерживает дождевую воду и снег, поэтому ловушка часто сидела в стоячей воде, замораживалась и отмораживалась. Летом температура достигала +40 °C, в августе довольно долго было +33.
Распечатанная на 3D-принтере PLA-ловушка для слизней – этой осенью, после почти года, проведенного в стоячей воде.
Ловушка была распечатана нашим старым добрым PLA пластиком. Как видите, краска поблекла, стала немного неоднородной.
Распечатанная на 3D-принтере модель, год спустя.
В некоторые бороздки между слоями забилась грязь, сделав слои более различимыми. Больше всего досталось покатой крыше. Распечатка велась в очень быстром режиме по одному периметру. В результате контуры втянулись, поверхность стала немного более ребристой, внутрь попала грязь, и крыша выглядит более пострадавшей, чем основание.
Покатая крыша 3D-распечатанной PLA-ловушки для слизней, после погодных испытаний.
Основание тоже распечатывалось в один периметр, но на вертикальных стенках один слой лучше перекрывает другой, что делает поверхность более устойчивой к образованию трещин, хотя, если приглядеться, некоторое расслоение заметить можно.
Вертикальная (почти) стенка 3D-распечатанной из PLA модельки, после погодных испытаний.
Днище выглядит по-прежнему плотным и без трещин. Пусть и грязное, оно осталось гладким и в хорошем состоянии.
Плоская поверхность (дно) 3D-распечатанной из PLA ловушки.
Ловушка выглядит почти такой же прочной, как вначале. Пластик твердый и прочный. Вертикальные стенки и дно по-прежнему не пропускают воду.
В этой конкретной модели один из столбиков, который поддерживает крышу, сломался почти сразу после изготовления. Я приклеил его на место суперклеем. Место склейки, кажется, никак не пострадало от погоды, столбик держится прочно.
Практические рекомендации:
- Когда вы распечатываете что-то, что будет потом долго находиться под открытым небом, распечатывайте в несколько контуров и так плотно, чтобы грязь и влага не могли скапливаться в бороздках между слоями.
- Имейте в виду, что в замкнутой и очень жаркой среде PLA может повести себя не так хорошо, как данном случае. Скажем, при таких температурных условиях, которые бывают внутри автомобиля, объекты, скорее всего, деформируются.
Если у кого-нибудь есть примеры, как распечатанный объект из PLA (или ABS) перенес воздействие погодных условий, мы с удовольствием посмотрели бы на фотки и послушали бы ваше мнение.
Источник
Солнечный свет оказался неожиданно эффективен для разложения пластика
Под лучами Солнца этот процесс занимает «всего лишь» столетия
Пластиковый мусор, не подвергающийся переработке, разлагается очень долго, но не тысячелетиями, как предполагается на сегодняшний день. С таким оптимистичным заявлением выступили эксперты, представляющие Океанографический институт в Вудс-Хоул.
Специалисты поместили образцы полистирола в емкости с водой и светили на них ксеноновой лампой, которая «имитировала» солнечный свет, однако была значительно ярче. Полученные результаты свидетельствуют о том, что света и воды достаточно для разложения пластика в более короткие сроки, чем принято считать — за столетия или даже десятилетия. Впрочем, специалисты отмечают, что точное время, которое требуется полистиролу для разложения, зависит от его состава, который может различаться в зависимости от его гибкости, цвета и прочих характеристик.
Исследование было опубликовано в журнале Environmental Science & Technology Letters.
Даже если новые результаты подтвердятся, десятилетия или, тем более, века — все равно слишком долгий срок для того, чтобы продолжать наращивать производство пластиковой продукции. Год назад российские ученые из Самарского политехнического университета представили технологию получения съедобных пленок, которые можно использовать, в том числе, для создания посуды. Специалисты утверждают, что разработка позволяет съедать пищу вместе с «упаковкой», тем самым не загрязняя окружающую среду. По словам ученых, материал не содержит ни пластика, ни даже бумаги, и создаётся из яблочного пюре. Сначала сырьё превращают в вязкую массу, затем придают ему форму стакана или тарелки, а после этого высушивают.
До этого шведский студент Понтус Терквист, обучающийся в Лундском университете, придумал материал из картофеля, также пригодный для создания одноразовых вилок, тарелок и трубочек для напитков. Разлагается этот материал всего два месяца. Разработка была представлена на международном конкурсе The James Dyson Award и, хотя и не была удостоена главного приза в 30 тысяч футов стерлингов, попала в перечень 20 лучших студенческих проектов.
Источник
Испытания воздействия солнечного излучения на пластик
Большая часть продукции, которая изготавливается из полимеров, подвержена влиянию солнечных лучей. Воздействие ультрафиолета прослеживается не только в изменении цвета производимого оборудования, но и его частичной деформации. Поэтому многие производители прибегают к услугам центра Кипсал, чтобы провести испытания воздействия солнечного излучения на пластик, из которого производится их продукт.
Полимеры (пластики) – стали довольно популярным материалом, особенно на сегодняшний день. Легкость и гибкость пластика, вариации соединений полимеров позволяют создавать детали и защитное покрытие любого типа. Многие производители применяют полимеры для производства корпусов техники, строительных материалов, замены некоторых деталей или хранения своей продукции.
Результат воздействия солнечного излучения на пластик
Ультрафиолетовое излучение оказывает разрушительное влияние на пластик, поскольку оно разрушает связи между атомами в полимерах. Подобные воздействия солнечного излучения на пластик мы можем видеть собственными глазами. Это заметно по:
- Ухудшению прочности оборудования из пластика;
- Нарушаются механические свойства полимера;
- Хрупкость изделия становится значительно выше, чем раньше;
- Цвета начинают выгорать, изделие становится белесым.
Наиболее популярный вид повреждение – выгорание пластикового материала. Это проявляется в частичном выцветании отдельных участков поверхностей. Подобные повреждения можно встретить на оборудовании и покрытиях, которые большую часть времени эксплуатации находятся вне помещения. Постоянные воздействия солнечного излучения на пластик могут значительно снизить срок жизни аппаратуры.
Особенности некоторых полимеров
При создании оборудования для космических аппаратов к пластикам применяются повышенные требования. Поэтому для его изготовления используется такой материал как FEP.
Большая часть полимеров не может поглотить ультрафиолетовое излучение. Однако встречаются и те, кто достаточно устойчиво переносит солнечное излучение:
Повышенная стойкость к солнечному излучению наблюдается у нескольких полимеров:
Лучше всего ультрафиолетовое излучение переносят:
Как проводятся испытания воздействия солнечных лучей на пластик?
В первую очередь специалисты Кипсал проводят внешний осмотр испытываемых образцов оборудования. Также проводятся замеры отдельных параметров, которые необходимы для тестирования. После испытания воздействия солнечных лучей на пластик исследователи сверяют полученное данные с первоначальными для отчета.
Что учитывается при проведении исследования:
- Длительность процесса облучения образца, а также интенсивность;
- Показатели влажности;
- Угол облучения, который будет соответствовать эксплуатационным условиям оборудования;
- Непрерывность воздействия солнечных лучей на пластик или его цикличность.
Специалисты разделяют испытания на воздействие ультрафиолета на базовые и комплексные:
- Базовые испытания оборудования характеризуются интенсивным воздействием ультрафиолета;
- Комплексные испытания характеризуются не только воздействием солнечного света, но и влиянием других атмосферных факторов
Одним из важнейших параметров испытания считается длительность облучения.
Камеры для испытания воздействия солнечного света на пластик
Для тестирования устойчивости оборудования к ультрафиолетовому излучению применяются специальные камеры. Обычно они делятся на 2 типа:
- Камера для имитации жаркого климата с пониженной влажностью;
- Остальные камеры с другими климатическими условиями.
Для проведения исследования в камерах устанавливаются лампы двух видов: лампы ПРК или ртутно-кварцевые лампы.
Источник