Команда химиков из Университета Колорадо открыла метод дешевого массового производства популярного биополимера поли-3-гидроксибутирата (П3ГБ). Обычно при синтезе П3ГБ используются бактерии, водоросли или другие организмы, однако такой процесс обходится дорого и не позволяет производить большое количество пластика в короткие сроки.
Пока биополимер применяется в основном в сфере медицины, но американские ученые надеются, что скоро его начнут использовать в качестве замены пластику в большинстве отраслей промышленности.
В качестве исходного материала исследователи использовали сукцинат — эфир янтарной кислоты. Это вещество занимает первое место в списке соединений, которые лучше всего подходят для замены нефтепродуктов.
Ученые также разработали более мощные катализаторы и применили метод полимеризации с раскрытием цикла. Синтезированный аналог бактериального П3ГБ можно выпускать большими партиями, поскольку он не требует больших затрат и сложностей при производстве. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Communications.
Полученный материал обладает высоким показателем изотактичности (более 99%), а также большой молекулярной массой и высокой температурой плавления (171 °C). Вещество относится к категории биоразлагаемых и биовозобновляемых пластиков и наносит меньше вреда экологии, чем аналоги на основе нефтепродуктов.
В апреле та же команда ученых под руководством профессора Юджина Чена представила полимер, который можно перерабатывать бесконечно. После применения пластик разбирается на мономеры, которые затем применяются для повторной полимеризации. При этом по своим свойствам «вечный полимер» не уступает обычным пластмассам.
Объемы пластиковых отходов растут по всему миру. Одна только Индия ежедневно производит до 25 000 тонн пластика, причем от 40% до 60% общей массы не перерабатывается. Ранее миллионы тонн отходов ежегодно можно было экспортировать в Китай. Однако с января 2018 года Китай запретил странам экспортировать 24 вида твердых отходов, включая пластиковые бутылки. По оценкам ученых, ограничение приведет к накоплению 111 млн тонн бесхозного б/у пластика.
