Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Έλεγχος αποδόμησης βιοπλαστικών στο περιβάλλον

Morfogianni Dimitra

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η συσσώρευση πλαστικών αποβλήτων είναι μια από τις διάφορες προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο πλανήτης μας τα τελευταία χρόνια. Ένα μέρος πλαστικών αποβλήτων συσσωρεύεται σε χώρους υγειονομικής ταφής, άλλο μέρος καταλήγει στα υδάτινα και χερσαία οικοσυστήματα, όπου και παραμένουν για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, λόγω του ότι τα πλαστικά πετροχημικής βάσης είναι κυρίως μη διασπώμενα. Ένας τρόπος για να ξεπεραστούν, τουλάχιστον μερικώς, τα προβλήματα που σχετίζονται με την παραγωγή πλαστικών αγαθών και το τέλος του κύκλου ζωής τους είναι η ανάπτυξη και παραγωγή βιοδιασπώμενων πλαστικών με βιολογική προέλευση, γνωστά και ως βιοπλαστικά. Τα βιοπλαστικά παράγονται από ανανεώσιμες πηγές βιομάζας και τα περισσότερα από αυτά μπορούν να διασπαστούν από τους μικροοργανισμούς του περιβάλλοντος. Η χρήση βιοπλαστικών κερδίζει ολοένα και περισσότερο έδαφος, ωστόσο η μελέτη τους είναι ακόμη σε πρωταρχικό στάδιο.Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας μελετήθηκε η τύχη και δυνατότητα αποδόμησης των βιοπλαστικών PLA (Polyla ctic Acid ή Πολυγαλακτικό οξύ) και PBAT (αλειφατικός-αρωματικός συμπολυεστέρας) σε μορφή ECOFLEX, ξεχωριστά και σε συνδυασμό με τα πρόσθετα Coffee Silverskin (CS) και MMT Clays, κατόπιν επίδρασης περιβαλλοντικών συνθηκών σε περιβάλλον θαλασσινού νερού και χώματος. Η πειραματική διαδικασία χωρίστηκε σε τρία χρονικά διαστήματα των 45d και συνολικά διήρκησε περίπου 4 μήνες. Τα δείγματα βιοπλαστικών παρέμεναν μέσα σε θαλασσινό νερό στο χώρο του εργαστηρίου και σε δοχεία με χώμα σε εξωτερικό χώρο. Ο ρυθμός βιοαποδόμησης προσδιορίστηκε ελέγχοντας το βάρος των βιοπλαστικών, τη συμπεριφορά της βακτηριακής κοινότητας στο θαλασσινό νερό και στο χώμα και την ανάπτυξη μικροοργανισμών στην επιφάνεια των βιοπλαστικών, γνωστή και ως βιοϋμένιο. Κατά τη διενέργεια των πειραμάτων τα βιοπλαστικά αποτελούσαν τη μοναδική πηγή τροφής/ενέργειας για τους μικροοργανισμούς. Επιπλέον, ελέγχθηκε η συγκέντρωση πρωτεϊνών στο βιοϋμένιο των δειγμάτων για το θαλασσινό νερό και το χώμα.Όσον αφορά τα αποτελέσματα που αφορούσαν στην αλλαγή βάρους, τα δείγματα PLA και ECOFLEX δεν εμφάνισαν σημαντική μείωση του βάρους τους μέχρι και το πέρας των 135d ούτε στο νερό ούτε στο έδαφος. Παρ’ όλα αυτά παρατηρήθηκε αποχρωματισμός και μεγαλύτερη ευκαμψία των δειγμάτων μετά από 90 και 135d. Τα δείγματα που αποτελούσαν μείγμα με CS και MMT Clays παρουσίασαν μεγαλύτερη μείωση του βάρους τους και ειδικότερα το PLA4043D + ECOFLEX(10-15%) + 30%CS + 8%MMTClays έχασε το 17,9% μετά από 90d στο νερό και 51,6% μετά από 45d στο χώμα. Τα δείγματα PLA4043D+30%CS και ECOFLEX+30%CS μέχρι το τέλος του πειράματος στο θαλασσινό νερό είχαν χάσει περίπου το 10% του βάρους τους, και ακόμη περισσότερο στο χώμα. Στα αποτελέσματα της μελέτης του βιοϋμενίου, και για τα δύο περιβάλλοντα, μετρήθηκαν περισσότερες αποικίες βακτηρίων στην επιφάνεια των συνδυασμένων υλικών, συγκεκριμένα δύο τάξεις μεγέθους περισσότερες από τα PLA και ECOFLEX. Τα αποτελέσματα αυτά συνάδουν με τα παραπάνω για την απώλεια του βάρους όσον αφορά στο ρυθμό αποδόμησης. Τέλος, σχετικά με τη μελέτη των πρωτεϊνών στο βιοϋμένιο, για τα δείγματα του θαλασσινού νερού παρατηρήθηκε μέγιστη συγκέντρωση 3,75 μg/mL στο δείγμα PLA4043D + ECOFLEX(10-15%) + 30%CS + 8%MMTClays των 90d, το ίδιο που παρουσίασε το μεγαλύτερο ποσοστό αποδόμησης. Όσον αφορά τα δείγματα του χώματος, παρατηρήθηκε μέγιστη συγκέντρωση στα δείγματα των πρώτων 45d, ενδεικτικά 4,33 μg/mL για το PLA4043D+30%CS. Το γεγονός αυτό μπορεί να οφείλεται σε εξωτερικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία. Συμπερασματικά, τα βιοπλαστικά PLA και ECOFLEX(PBAT) αποδομούνται δύσκολα και σε μεγάλο χρονικό διάστημα από τους μικροοργανισμούς σε υδάτινο και χερσαίο περιβάλλον. Ωστόσο, σε συνδυασμό με CS και MMTClays, η διάσπαση αυτών των υλικών ξεκινάει νωρίτερα, καθώς λόγω της βιολογικής τους προέλευσης είναι ευκολότερο από τους μικροοργανισμούς να τα αποδημήσουν. Συνεπώς, καθίσταται ευάλωτο το υπόλοιπο πολυμερές και ο ρυθμός αποδόμησης αυξάνεται.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες