ウィスコンシン大学の研究者がバナナの皮のように分解できる有望な「バイオプラスチック」を開発

リサ・スティフラー著2023年7月24日午後3時2023年7月24日午後12時03分

持続可能性:急速に成長する気候技術セクター、宇宙への資金提供、および地球を保護するためのその他のイノベーション分野をカバーするニュース。続きを見る

プラスチックゴミは環境中のどこにでも存在します。 化石燃料で作られたボトルが道端に散らばり、スクリューキャップがビーチに散らばり、バッグが通りを漂っています。

したがって、バナナの皮が腐るのと同じくらい早く自然界で生分解される藻類から作られたプラスチックという概念は、プラスチック汚染を懸念する人々にとって非常に興味深いものです。

「庭や海に流れ着けば、分解してしまうでしょう」と、バイオプラスチックを開発した研究室のワシントン大学材料科学工学助教授エレフセリア・ロメリ氏は言う。

この材料には多くの追加機能があります。 新しいアイテムにリサイクルするのは簡単です。 耐火性があり、炎に触れると自己消火して炭化します。 機械加工が可能で、家具などの長持ちする製品に使用するのに十分な強度がある可能性があります。

また、化粧品やプロテインサプリメントなどの製品の成分であるスピルリナと呼ばれる、成長しやすい藍藻から作られています。 藻類が成長すると、空気から CO2 が除去されます。

このバイオプラスチックは非常に印象的であるため、マイクロソフトの主任研究員であるビクリエン グエン氏の目に留まり、研究室を支援する贈り物が贈られることになりました。 この資金は、気候技術におけるコラボレーションとイノベーションを促進するために昨年立ち上げられた取り組みである Microsoft Climate Research Initiative から提供されました。

マイクロソフトは 2020 年に、廃棄物の流れの一部を排除することを目的とした取り組みを発表しました。 Roumeli が開発しているようなプラスチックは、同社の気候変動対策だけでなく、この目標にも役立つ可能性がある。 この材料は、いつかクラウド サービスを提供する施設でサーバーやその他の電子機器を収納するコンピューター ケースやラックの製造に使用される可能性があります。

「私たちはエレフテリアやそのチームのような学術リーダーと協力して、AIと機械学習を利用して、これらの緊急の課題に対処するための研究を加速させています」とグエン氏は電子メールで述べた。 「私たちは協力して、より持続可能な材料を作成し、開発時間を短縮し、特性を改善する設計に取り組んでいます。」

Roumeli 氏は最近、Advanced Functional Materials 誌に研究結果を発表しました。また、カリフォルニア大学コンピュータ科学工学部の助教授でもある Nguyen 氏も寄稿者です。

ロメリ氏の研究室はさらに、エレクトロニクス用の持続可能な材料にも関心を持っているハイテク大手メタ社から15万ドルの寄付を受け取った。 ウィスコンシン大学はマイクロソフトからの寄付金の規模を明らかにしていない。

新しいプラスチックには大きな期待が寄せられていますが、商品化するにはまだ大きなハードルがあります。 対処すべき最も緊急の課題は、素材が防水ではないことです。

「それを解決することは私たちにとって非常に重要です」とロメリ氏は語った。 彼女は研究室がこれまでに達成した成果について特許を申請しており、一方、彼女のチームは材料に耐水性を与えるソリューションを開発しています。

この問題が解決されれば、プラスチックの生産規模を拡大するのは比較的簡単になる可能性があります。 博士号を取得したロメリさん。 従来の石油ベースのプラスチックの研究では、プラスチックの生産で一般的に使用されているのと同じ種類の設備と温度条件を使用して藻類プラスチックを意図的に開発しました。 このようにして、飼料原料は変化しますが、インフラストラクチャは変化しません。

もう 1 つの利点は、スピルリナは生物全体として使用でき、プラスチックに変える前にその成分を分離するための複雑な処理や溶媒を必要としないことです。

そうは言っても、数十年にわたり化石燃料から高性能プラスチックを製造することに成功してきたプラスチック製造業は、変革が難しい業界であることをロメリ氏は認識している。 彼女はまた、自分の解決策が唯一の解決策ではないと信じていますが、できればプラスチックが気候に与える影響やその材料が生み出す廃棄物に対処する多くの解決策の 1 つであることを願っています。