Крахмал из картофеля для биоразлагаемого пластика: что известно?

20 лет — на разложение пакета и уже 450 — для пластикового стаканчика: без крахмала, из которого уже научились создавать биоразлагаемую основу, планета буквально утонет в мусоре. Технология изучается и плавно разрабатывается, поэтому пока овощи оптом не закупают, чтобы востребованный в пищевой промышленности ингредиент служил на благо спасения экологии. Но что мы знаем о «зеленой» альтернативе пластмассам и какие изделия производят уже сейчас, используя возобновляемые источники, а не более токсичные и трудно перерабатываемые нефтепродукты?

Термопластичный крахмал — фундамент безвредного мусора

Сперва из картошки добывают густое вещество, которое важно очистить, поскольку в изготовлении полимеров важна прозрачность. Вот почему консистенцию превращают в более подходящую PLA (полимолочную кислоту) или термопластичный крахмал, причем последний один из самых дешевых. Однако более эффективны смеси, поэтому его часто смешивают с PLA, чтобы усилить плотность на разрыв.

Для сравнения:

• термопластичный — от 10–30 Мпа;
• смесь — свыше 70 Мпа.

Из первого изготавливают пакеты, а также мульчирующие пленки, которые укладывают в грунт, чтобы остановить рост сорняков. Оставаясь в почве, рулонная пленка не мешает возделыванию культур, поскольку после того, как выполнит свою функцию, разрушается прямо в земле. 

Второй тип, смеси и соединения, придуман для реализации более сложных изделий, в том числе фигурок, выполненных 3D-печатью. PLA (также называемый полилактидом) наиболее востребован в индустрии FDM-печати, где его применяют для выпуска предметов, которым придают повышенную плотность. Если аксессуар из крахмала попадет в отходы, то не будет лежать на свалке столетиями, как пластиковые игрушки, а исчезнет в течение 1 года.

Съедобные столовые приборы

Креативная идея уже охватила умы современных ученых, в том числе российских. После трапезы скушать вилку, ложку и тарелку? Перспектива ближайшего будущего, где кухонная утварь, похожая на пластик, не приносит вреда не только почве, но и человеку. Крахмал прекрасно усваивается, поэтому расщепляется как и другая пища, а заодно обед или ужин превращаются в небольшое представление. Наверняка к замыслу уже присматриваются рестораны, которые всегда на пике кулинарной моды.

Картофеля в мире много, но большая часть используется для еды. Хватит ли ресурсов?

Для быстроразлагаемой основы подойдут не элитные клубни, а даже корнеплоды с дефектами. После каждого сбора урожая остается овощи нетоварных свойств, поэтому сырье для новой индустрии точно найдется. Вдобавок в мире есть еще 3 культуры, из которых производят загуститель, и это пшеница, а также кукуруза и рис. Доступного сырья много, но если внезапно потребуется полностью исключить из обихода пластмассы, то его, увы, не хватит, поэтому пока возможно лишь частичное замещение.

Если биопластик попал на свалку, то обязательно распадется?

Нет, возобновляемая пластмасса не будет расщепляться, пока не попадет в грунт. Эта особенность как раз и послужила причиной, почему его также называют компостируемым. Чтобы разрушить структуры и запустить гниение, нужны почвенные организмы, а если вещь остается на воздухе, то не портится как и синтетика.

Крахмал всегда натуральный?

В 2021 году китайские технологи создали альтернативную, не овощную версию, которая ускорит замещение искусственных полимеров на биодоступные. Компонент получают из CO2, причем лишь 11 реакциями, запущенными в биореакторе, а не 60 как в обычно протекает в природе. 

Пока биоразлагаемый пластик — слишком экзотическая ниша, которая только развивается. Но уже сегодня фермерство «Сатурн-2» в Алтайском крае готово предложить картофель оптом для выпуска пищевого крахмала. Леди Клэр и другие сорта станут отличной основой для будущего продукта.