Студент Казанского университета создал пленку-упаковку, которая растворяется в воде буквально за сутки и превращается в экологически безопасную жидкость. В будущем это ноу-хау может частично заменить целлофановые пакеты, которые, как известно, разлагаются от 400 до 1 тыс. лет и загрязняют почву.
Студент Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ) Иван Захаров создал исчезающую пленку, которая может служить упаковкой. После использования ее достаточно поместить в воду, где она буквально за сутки растворится и исчезнет. Такие пакеты можно использовать для сыпучих и сухих веществ, например, соли, муки, песка.
Пакеты сделаны на основе обычного крахмала, поэтому полностью безвредные. А от воды они разлагаются и примерно через сутки исчезают, превратившись в мутноватую жидкость. От жира пленка разлагается дольше, так что, например, донести что-то жирное в такой упаковке из магазина домой можно, но не хранить.
Спустя еще какое-то время биоразложение завершается образованием воды, азота и углекислого газа — в количестве, безвредном для людей.
Углекислого газа выделяется ничтожное количество. Один автомобиль за день выделяет этого газа столько, сколько образовалось бы при разложении 50 тонн таких пакетов.
В дальнейшем, говорит Иван, эти пакеты могут стать также и съедобными — сейчас ученые думают над тем, какие питательные вкусные вещества можно добавить в упаковку. Также стоит задача сделать не только одноразовые пакеты, но и для многократного использования, перевозки.
Идея родилась, когда я прочитал статью про Китай, где делают конфетные обертки из моркови — эта обертка съедобная и полезная. Особенность нашего изобретения в том, что пока ни у кого нет такого состава. Но следить за всеми разработками в данной области непросто. Особенно — в Китае, где каждый день 4 млн новых изобретений, согласно официальной статистике. С ними, конечно, сложно нам соперничать.
В минувшем году Иван окончил обучение в университете в качестве студента, поступив на магистратуру и продолжив работать над изобретением. Пока новый материал не запатентован, но результаты лабораторных исследований уже обнадеживают. Когда будет создан каталог возможностей новой пленки, изобретатели планируют выйти с предложениями к инвесторам и государству.
Нужна будет государственная поддержка, ведь такие пакеты будут дороже обычных. Хотя бы чтобы сырье по себестоимости покупать первое время. Я вижу только такую возможность выхода на рынок. Думаю, что продукты в нашей упаковке можно будет продавать на первых порах в магазинах премиум-класса, где делают акцент на здоровом питании, экологии, например, «Бахетле». Потому что в основном люди не понимают: они лучше будут покупать вредный пакет за 5 рублей, чем полезный за 20 рублей.
Нам пришла в голову мысль использовать возобновляемое сырье — крахмал, получаемый из растений, клетчатку и совмещать с водоразлагаемыми синтетическими полимерами. Сейчас мы сделали пленку для сухих продуктов, в дальнейшем планируем создать такой материал и для жидкостей. Вообще задачей создания экологически чистой упаковки обеспокоены многие ученые мира. Современные упаковочные материалы не разлагаются. Разложение некоторых полимеров достигает 80–100 лет — бутылки и пакеты лежат на земле и разрушают среду.
По мнению ученых-химиков, экологов и участников рынка переработки ТБО (твердых бытовых отходов), изобретение имеет огромное значение. Над созданием подобных биоразлагаемых материалов трудятся ученые разных стран во всем мире.
Справка SmartNews
Согласно данным аналитического агентства «Инвесткафе», в России за год используется порядка 1,4–1,5 трлн пакетов, при этом должным образом утилизируется лишь незначительная часть, основной причиной чего является недостаточно развитый контроль и отсутствие экономической выгоды. По данным ИХ «Финам», объем производства полиэтилена низкого давления в России приближается к 2 млн тонн, при этом около 75% используется для производства упаковки, остальное уходит преимущественно в строительную отрасль и автомобилестроение. Порядка 70% полиэтиленовой упаковки используется в течение года с момента выпуска, соответственно можно ориентировочно оценивать объем утилизируемой в стране полиэтиленовой упаковки в районе миллиона тонн.
Такие разработки очень нужны. Согласно официальным данным, одна конфета, прежде чем попадет к нам в рот из коробки, проходит в среднем через семь упаковок. И это все надо утилизировать, растворять, чтобы оно не загрязняло воду. Чтобы иметь представление о том, как вредят нашей жизни и планете полиэтиленовые пакеты, бутылки, приглашаю приехать с экскурсией к нам на мусороперерабатывающее производство. Эти пленки попадают к животным в пищу, в почву. Я видел недавно фильм о том, что в океане миллион тонн мусора плавает: пластмасса, полиэтилен — огромное количество. Я уже более 14 лет этой проблемой занимаюсь, и то ужаснулся.
В том числе и для решения этой проблемы мы хотим создать экологический кластер — технопарк на базе открывающегося «Экопарка» в Татарстане. Там бы собрались молодые ученые, разрабатывающие новые безопасные материалы, альтернативные источники энергии. Поэтому я обязательно предложу свою помощь и сотрудничеству молодому человеку. Я даже готов заключить с ним договор о намерениях.
Работа студента, конечно, крайне важна — и в экологическом, и в социальном плане, с санитарно-гигиенической точки зрения. Материалы на основе полиэтилена подвергаются очень продолжительной естественной деградации в природе, а значит, происходит засорение улиц, городов, почвы. Мировая тенденция — создание биодеградируемых материалов на основе не синтетических, а растительных полимеров. Успехи в этом направлении — хоть и небольшие — есть. И промышленность реагирует.
Однако для массового использования подобных материалов очень много препятствий — они заключаются не только в том, что новая упаковка дороже, но и в том, что немногие люди понимают ее значение.
Есть преграды для развития таких проектов — в основном экономические. Технологии по созданию привычной полиэтиленовой упаковки уже развиты, объемы исчисляются миллионами тонн, в эти производства общество инвестировало средства, продукция сбывается. И для перестройки на биоразлагаемую упаковку нужны немалые ресурсы — как материальные, так и моральные. Эволюционно одни материалы все равно заменяют другие. Однако полного замещения полиэтилена новыми материалами ожидать в ближайшее время не стоит. Есть области, где это целесообразно сделать, а есть области, где это просто невозможно. Должен быть профессиональный подход, а не социально-обывательская точка зрения «все заменим». Всему свое время.
Главный недостаток подобных биоразлагаемых упаковок в том, что они дороже, чем обычные пакеты. Это сдерживающий фактор. Зарубежная фирма DuPont пыталась в России внедрить подобные пакеты (на основе синтетических полимеров), но они не пошли. Потому что люди, когда им предлагают пакеты за 1,5 и 4 рубля, берут тот, что за 1,5. У нас еще не тот менталитет, чтобы использовать такие продукты, к сожалению. Но нужно с этим бороться.
Аналитики тоже отмечают, что значительная часть потребителей в России предпочитает использовать полиэтиленовые пакеты в связи с их невысокой стоимостью и развитостью производства. Поэтому при запуске новой пленки в производство ей предстоит конкурировать прежде всего с привычным полиэтиленом. При этом, по мнению аналитиков, не факт, что инновационному материалу гарантирован успех.
— Идея использования быстроразлагающейся упаковки взамен полиэтилена довольно широко пропагандируется, и многие исследователи над ней работают. Первые разработки появились в мире более 20 лет назад, но широкого применения они не нашли. Пленке, предложенной Иваном Захаровым, придется конкурировать даже не с полиэтиленом, но с бумагой (обычной и крафт-мешками), в которую сейчас их упаковывают. То есть конкуренты сами по себе довольно быстро разлагаются, и выигрыш с точки зрения экологии ограничивается сбережением лесов от вырубки. Но для того, чтобы не рубить леса, можно и полиэтилен применять, только наладить его более эффективный сбор и переработку для вторичного использования.
— Я не считаю, что возможно внедрение этой упаковки в массовое производство. Само создание упаковки, которая разлагается за короткий промежуток времени, не такая большая проблема. Но необходимо понимать, насколько эта упаковка безопасна, насколько ей удобно пользоваться при транспортировке или выкладке в магазине. Если это приведет к тому, что доставка станет сложнее и дороже, — путь на прилавок будет закрыт. Необходимы натурные испытания и заключения о ее безвредности. Ведь в продуктах, как и в окружающем воздухе, содержится влага, которая, возможно, будет вступать в реакцию с упаковкой. Результатом может стать порча продуктов, перемешивание их с потекшей упаковкой. Впрочем, нельзя исключить, что какие-то ниши для этой упаковки найдутся.
Пока же, несмотря на оптимистические или пессимистические прогнозы, молодые аспиранты и ученые российских вузов совершают первые открытия в новой области и ищут материалы будущего, удобные для человека и безопасные для окружающей среды.
Видео
Биопакеты делают в Переславском технопарке
Видео: ptechnopark/YouTube
Крахмал и клетчатка как основа пакетов? Хорошая идея. Только вот хочется добавить некоторые свои мысли на этот счет. Не проще и не культурнее ли будет вернуть советские авоськи в обиход, сделать их очень популярными социальной рекламой, удешевить в цене?.. Просто лучше использовать многоразовые, а не одноразовые вещи.
9 комментариев к материалу. Показать отмеченные редакциейвсе