Test der ersten biologisch abbaubaren Strohhalme
Ein Forschungsteam, zu dem Partner vom University of Georgia New Materials Institute und der RWDC Environmental Stewardship Foundation gehören, wird dank einer Preisvergabe der Temasek Foundation Ecosperity in Singapur ein vollständig biologisch abbaubares Kunststoffstrohhalm entwickeln.
Der mit 719.000 Dollar dotierte Preis ist der Hauptpreis der ersten Ecosperity Liveability Challenge und wurde im Juli in Singapur an RWDC Industries verliehen. UGA-Forscher, Doktoranden und ein UGA-Alumnus haben in Zusammenarbeit mit der RWDC-Stiftung ein Lebensmittelkontaktpolymer synthetisiert, das sie nun zu einem kommerziell nutzbaren Strohhalm entwickeln wollen, den RWDC dann auf den Markt bringen würde.
Der nächste Schritt ist die Erstellung von Prototypen durch RWDC und das Institut für neue Materialien. Dann müssen sie beweisen, dass die Strohhalme konsistent hergestellt werden können, dass sie in einer Größenordnung produziert werden können, die der weltweiten Nachfrage entspricht und in Boden, Süßwasser und Meerwasser vollständig biologisch abbaubar sind. Die Tests werden größtenteils in einem Labor des Instituts für Neue Materialien durchgeführt, das mit Mitteln des RWDC finanziert wird.
Detail der Harzperlen und den Händen eines Forschers
Dorothy Kozlowski/UGA
Wenige nicht kunststoffhaltige Alternativen
Derzeit gibt es nur wenige kunststofffreie Strohhalm-Alternativen für die Verbraucher. Viele Kunststoffe, die als "biologisch abbaubar" bezeichnet werden, bestehen aus pflanzlichem Material, der Polymilchsäure (PLA). PLA-basierte Kunststoffe sind in begrenzten Umgebungen kompostierbar, werden aber außerhalb dieser Umgebungen nicht vollständig abgebaut.
"Kunststoffe aus PLA werden nur in industriellen kompostierbaren Umgebungen unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen abgebaut", sagt Jason Locklin, Direktor des New Materials Institute und Professor am Franklin College of Arts and Sciences Department of Chemistry und am College of Engineering, der an dem Projekt arbeitete. "Andere Arten von Plastik, die auf Erdöl basieren, halten ewig. Weniger als 10 Prozent dieser Kunststoffe werden recycelt. Die 90 Prozent, die nicht recycelt werden, werden im Laufe der Zeit fragmentiert und können als mikroskopischer Kunststoff in unseren Böden, Flüssen und Ozeanen landen - für immer."
Die biologisch abbaubaren Strohhalme des Teams basieren auf einem proprietären, biobasierten Harz der Polymerklasse der Polyhydroxyalkanoate, kurz PHAs.
Effektive, umweltfreundliche Strohhalme
Damit der PHA-Strohhalm auf dem Markt bestehen kann, muss er ebenso leistungsfähig sein wie die derzeit verwendeten Kunststoff-Strohhalme. Es muss auch über seinen gesamten Lebenszyklus, einschließlich der Entsorgung, kosteneffektiv sein, sagte Branson Ritchie, Direktor der Technologieentwicklung und -implementierung für das New Materials Institute, und ein angesehener Forschungsprofessor an der UGA.
"Der PHA-Strohhalm ist ein erster Schritt in Richtung unseres gemeinsamen Ziels mit der RWDC, Einweg-Kunststoffe auf Erdölbasis durch Kunststoffe aus unseren biologisch abbaubaren Harzen zu ersetzen", sagte Ritchie. "Wir können unsere Formeln optimieren und unsere Technologie produktbezogen erweitern. Das hält die Kosten eines Herstellers niedrig, weil er seine Prozesse nicht neu erfinden muss, und erleichtert ihm die schnelle Herstellung umweltfreundlicher Kunststoffprodukte."
Partnerschaft
Die RWDC stellte einen erheblichen Zuschuss zur Verfügung, um die Fähigkeiten des Instituts für Neue Materialien schnell zu steigern und es für eine schnelle Entwicklung, Erprobung und Illustration der Skalierbarkeit zu positionieren, die notwendig ist, um Produkte aus den von uns mitentwickelten biobasierten Harzen herzustellen, sagte Daniel Carraway, ein Wissenschaftler, Erfinder und Unternehmer, der die RWDC Industries und ihre Gründung mit leitet. Carraway promovierte 1996 an der UGA in Forstbiotechnologie.
"Wir haben das New Materials Institute so positioniert, dass es den entscheidenden Schritt zur Umsetzung dieser Technologien über den Labormaßstab hinaus schafft", sagte Carraway. "Dieser Strohhalm ist das erste unserer Früchte aus diesen Bemühungen und das erste Produkt aus unserer Sicht einer langfristigen Partnerschaft."
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