Eine neue Studie hat erfolgreich einen Prototyp eines haltbareren Materials hergestellt, das die biologische Abbaubarkeit von Lebensmittelverpackungen erhöht, indem es Biokunststoff teilweise durch Cellulosefasern ersetzt, die aus Avocado-Baumästen und -Blättern gewonnen werden.
Kunststoff ermöglicht eine sichere und hygienische Verpackung von Lebensmitteln, aber sein weit verbreiteter Einsatz stellt aufgrund seiner begrenzten Recycelbarkeit und kurzen Lebensdauer ein erhebliches Umweltproblem dar. Daher suchen die Industrie und die wissenschaftliche Gemeinschaft seit Jahrzehnten nach nachhaltigeren Alternativen. Eine kürzlich veröffentlichte Studie der Universität Córdoba, an der auch die Universität Girona beteiligt war, fand einen Weg, einen Prototyp eines Lebensmittelverpackungsmaterials zu schaffen, das umweltfreundlicher ist, indem Abfälle verwendet werden, die bisher keinen Mehrwert hatten: Rückstände aus dem Schnitt von Avocadobäumen. Spanien ist der Hauptproduzent von Avocados in Europa, wobei die Produktion in der Region Axarquia in Malaga konzentriert ist.
Durch einen halbchemischen und mechanischen Prozess, bei dem Blätter und Äste mit Natriumhydroxid gemischt, raffiniert und defibriert werden, gelang es der Studie, Fasern aus den holzigen Rückständen zu isolieren und sie als Verstärkungsmaterial zu verwenden, wodurch ein Teil des in Lebensmittelverpackungen verwendeten Biokunststoffs ersetzt wurde. Laut Forscher Ramon Morcillo, Hauptautor der Studie und Forscher der Gruppe 'Bioprodukte und Prozessingenieurwesen' an der Universität Córdoba, gelang es der Studie, die aus Avocado-Rückständen gewonnene Cellulose mit einem Kompatibilisierungsagenten zu integrieren und zumindest teilweise die Verwendung von Biopolyethylen zu reduzieren, einer Art Biokunststoff, der in der Verpackungsindustrie weit verbreitet ist und trotz seines pflanzlichen Ursprungs nicht biologisch abbaubar ist.
Neben der Nachhaltigkeit erwies sich dieser neue Verbundstoff als haltbarer, was teilweise auf die starken mechanischen Eigenschaften der natürlichen Fasern aus den Avocado-Schnittresten zurückzuführen ist. Die Studie analysierte, wie das Material bei verschiedenen Faserverhältnissen funktioniert und erzielte dabei eine bis zu 49%ige Steigerung der Zugfestigkeit.
Der nächste Schritt in der Forschungslinie der Gruppe, erklärte der Autor der Studie, wird die Bewertung anderer für die Industrie interessanter Eigenschaften sein; zum Beispiel die antimikrobiellen oder antioxidativen Fähigkeiten, die der neue Verbundstoff haben könnte, wodurch sich neue Möglichkeiten für eine nachhaltigere, spezialisiertere und an verschiedene Produkttypen angepasste Konservierung eröffnen.
Vor einigen Tagen hat das Europäische Parlament eine Reihe von Maßnahmen zur Reduzierung und zum Recycling von Verpackungen genehmigt. Einige Arten von Einweg-Kunststoffverpackungen werden ab 2030 verboten sein, was eine echte Herausforderung für die Industrie darstellt: Marktstudien durchzuführen, um die Machbarkeit derjenigen Formen nachhaltiger Verpackungen zu bewerten, die sich aus wissenschaftlicher Sicht als machbar erwiesen haben. Laut Forscher Ramon Morcillo: "Es ist ein detaillierter Prozess, der viel Mühe und Informationen erfordert, aber notwendig ist, um diese neuen Materialien zu skalieren und zu vermarkten." In den kommenden Jahren wird die Gesellschaft diese dringende Herausforderung bewältigen müssen, den Kunststoffverbrauch zu reduzieren und eine Wirtschaft zu fördern, die weniger abhängig von fossilen Brennstoffen ist.
Quelle: Universidad de Córdoba