
Пластик из рыбы: учёные нашли способ победить мусор и сохранить природу
Российские исследователи нашли способ превратить отходы рыбопереработки в экологичный пластик, способный заменить традиционные нефтяные полимеры. Разработка, выполненная учёными Красноярского научного центра СО РАН совместно с Сибирским федеральным университетом (СФУ), стала настоящим прорывом в области "зелёных" технологий и устойчивых материалов.
Как из отходов рыбы получают пластик
Основой инновации стали жировые отходы рыбопереработки, которые в обычных условиях трудно утилизировать. Учёные нашли способ использовать их в качестве сырья для синтеза полигидроксиалканоатов (ПГА) - класса биоразлагаемых полимеров, которые вырабатываются бактериями.
В лаборатории исследователи усовершенствовали процесс биосинтеза, применив особый штамм микроорганизмов, устойчивый к рыбным субстратам. Благодаря специальному режиму дозирования питательной среды бактерии начали производить двухкомпонентный сополимер - сложное соединение масляной и валериановой гидроксикислот.
"Технология одновременно решает две задачи: утилизирует многотоннажные отходы и создаёт экологически чистые материалы для замены нефтяных пластиков", — отмечают авторы проекта.
Чем новый материал лучше обычных пластиков
Главная особенность полученного полимера — пониженная кристалличность. Это свойство делает его более гибким, прочным и технологичным: материал легче перерабатывается, принимает сложные формы и подходит для массового промышленного производства.
Кроме того, в отличие от нефтяных аналогов, такой пластик полностью биоразлагается, не выделяя токсичных веществ при разложении. В результате его можно использовать в упаковке, медицине и агропромышленном комплексе.
Показатель | Традиционный пластик | Пластик из рыбных отходов |
Сырьё | Нефтепродукты | Жировые отходы рыбопереработки |
Время разложения | 100-500 лет | 6-12 месяцев |
Гибкость | Средняя | Высокая |
Возможность вторичной переработки | Ограничена | Полная |
Экологический след | Высокий | Минимальный |
Как работает технология
-
Подготовка сырья: из отходов рыбной промышленности извлекают жиры и очищают их.
-
Биосинтез: в ферментёрах выращиваются бактерии, перерабатывающие жиры в полимеры.
-
Контроль процесса: субстраты подаются порционно, что позволяет регулировать состав и свойства будущего пластика.
-
Формирование сополимера: бактерии вырабатывают соединение, состоящее из двух типов гидроксикислот.
-
Извлечение и переработка: полученный материал сушат, очищают и используют для изготовления изделий.
Почему открытие важно для экологии
Каждый год человечество производит более 400 миллионов тонн пластика, значительная часть которого попадает в океан и не разлагается десятилетиями. Рыбная промышленность, в свою очередь, ежегодно выбрасывает миллионы тонн отходов, которые часто просто сжигаются или захораниваются.
Красноярская технология решает обе проблемы сразу:
-
сокращает объём отходов рыбопереработки;
-
создаёт экологичный материал, способный заменить нефть-содержащие полимеры.
Это пример циклической экономики, при которой отходы одного производства становятся ресурсом для другого.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
-
Ошибка: утилизировать рыбные отходы традиционным способом (сжигание).
Последствие: выброс CO₂ и загрязнение почвы.
Альтернатива: переработка в сырьё для биоразлагаемых полимеров. -
Ошибка: использовать нефтяные пластики в упаковке и медицине.
Последствие: накопление отходов и токсичных микропластиков.
Альтернатива: замена их на ПГА из возобновляемых источников. -
Ошибка: производить полимеры без контроля структуры.
Последствие: хрупкость и сложность переработки.
Альтернатива: точное управление составом гидроксикислот для повышения гибкости.
Где может применяться новый материал
-
Медицина: одноразовые шприцы, швы, упаковка лекарств, биоимпланты.
-
Пищевая промышленность: упаковка, контейнеры, плёнки, посуда.
-
АПК: биоразлагаемые сетки, контейнеры и элементы теплиц.
-
Косметика и бытовые товары: безопасные упаковочные материалы.
Плюсы и минусы технологии
Плюсы | Минусы |
Утилизация отходов и снижение загрязнения | Высокая стоимость на этапе внедрения |
Производство устойчивого материала | Необходимость масштабирования промышленного синтеза |
Соответствие концепции циклической экономики | Требует специализированного оборудования |
Возможность применения в разных сферах | Пока ограниченные объёмы производства |
Три интересных факта
-
Рыбные жиры содержат уникальные кислоты, которые повышают эластичность биополимеров.
-
Синтез подобных сополимеров до этого считался почти недостижимым из-за сложности контроля реакции.
-
Подобные материалы могут полностью разлагаться в почве и воде, не оставляя следов микропластика.
Исторический контекст
-
Исследования биопластиков начались в 1980-х, но были ограничены из-за дороговизны сырья.
-
В 2010-х появились технологии синтеза из растительных жиров и крахмала.
-
Разработка красноярских учёных стала первым успешным применением рыбных отходов в создании сложных сополимеров.
FAQ
Что делает пластик биоразлагаемым?
Он состоит из природных молекул, которые бактерии и ферменты могут расщепить до безопасных соединений.
Опасен ли этот пластик для человека?
Нет, он нетоксичен и подходит даже для медицинских изделий.
Можно ли масштабировать технологию?
Да, метод подходит для промышленного применения, требуется лишь адаптация оборудования.
Разлагается ли пластик в воде?
Да, в морской и пресной воде материал полностью биодеградирует за несколько месяцев.
Мифы и правда
Миф: биоразлагаемый пластик хрупкий и недолговечный.
Правда: новые сополимеры обладают высокой прочностью и гибкостью.
Миф: переработка отходов в пластик нерентабельна.
Правда: при массовом производстве себестоимость сопоставима с обычными полимерами.
Миф: экологичные материалы не выдерживают нагрузки.
Правда: испытания показали, что новый пластик выдерживает давление и температуру, сравнимые с ПЭТ и полипропиленом.
Подписывайтесь на Экосевер