A műanyag mikroszemcsék helyettesítése

Műanyag mikroszemcséket használunk elképesztően sok alkalmazásban, legtöbbször valamely anyag védelmét szolgálják e szemcsék azok célzott felhasználásáig, felszívódásáig. Csak az EU évente 50 ezer tonnát állít elő e szemcsékből, amelyeket a mezőgazdaság, a kozmetika, illetve a vegyipar számos ága alkalmaz meglepően hétköznapi termékekben a festékektől a mosószerekig. Mivel az EU 2025-ig kivezeti e nem lebomló műanyag mikrokapszulákat, ezért a nem műanyag helyettesítésükről érdemes mielőbb gondoskodni. Egy ilyen lehetőséget tárt fel a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) vezette kutatócsoport a Small szakfolyóiratban közölt tanulmányában.

A kutatócsoport egy olcsón előállítható selyem alapú, biológiailag lebomló helyettesítő anyagot fejlesztett ki. Ezeket a szemcséket hasonlónak képzeljük el, mint a gyógyszeres kapszulákat, amelyek attól védik a kapszula beltartalmát, hogy az túl korán kiszabaduljon s ezzel ne a kívánt hatást érje el, hanem valami egészen mást. Egyébként a lassú felszívódású vitaminokat is e módon, mikrokapszulákban gyártják s préselik később tablettává – ebben nagyon hasonlítanak a növényvédő szerekhez. Bár a célját eléri az ilyen műanyag mikroszemcse borítás, ám maga a műanyag megmarad, ezért is van szükség a kiváltására.

Bár a műanyagszennyezésen belül a mikroműanyagok jó része a nagy méretű műanyag feldarabolódásával jön létre, a becslések szerint a mikrokapszulák és más, szándékosan hozzáadott mikroműanyagok 10-15 százalékot tesznek ki e terhelésből. Ennek a kiváltásával ugyan a teljes mikroműanyag-problémát nem lehet megoldani, de egy hatalmas probléma elég nagy része megszűnhet.

A textiliparban használatos méregdrága selyemszál mellett van ennél nagyságrendekkel olcsóbb selyem is, amelynek minősége nem felel meg a textíliák számára, ám feloldva a selyemszálakat más célokra nagyon is jól használható anyagot kapunk. A beállítható tulajdonságú oldatokat számtalan meglévő módszerhez lehet idomítani, vagyis egyszerűen ki kell csak cserélni a műanyagot a gyártási folyamat során erre a selyem alapú anyagra. A selyem még orvosi célra is alkalmazható, nem mérgező, és a testünkben is lebomlik.

A kutatók most laborkísérletekben egy mikrokapszulázott gyomirtóval végeztek vizsgálatot, a hatóanyagot a szokványos műanyag helyett selyemmel vonták be, majd megvizsgálták, hogy ebből a bevonatból a megfelelő módon szabadul-e fel a hatóanyag. A tesztek alapján a selyem bevonat jobban működött annál, amit ma is forgalmaznak műanyag bevonattal, s még kevesebb kárt okozott a nem irtandó növényekben.

A selyem mikrokapszulázás ipari méretekben is megoldható, ráadásul a selyem beállítható tulajdonságai miatt szélesebb körben, illetve hatékonyabban is lehet alkalmazni a műanyagnál. Annak ellenére, hogy a selyemfehérjéket vizes oldatként használják a gyártásban, a száradást követően a beállítások függvényében lehet víztaszító vagy épp vízoldékony anyagot is készíteni belőle.

A textiliparban nem felhasználható minőségű selyem jelenleg hulladékként végzi, az új módszerrel tehát gyakorlatilag szemétből készülhet a műanyagot kiváltó bevonat. Azonban a nem textilipari minőségű selyem olcsón előállítható bárhol, ahol igény van rá, így ez is plusz pozitívuma a kifejlesztett módszernek.