Inovacija u osobnoj njezi: Mikroperlice od pivskog zrna pružaju održivu alternativu plastičnim perlicama u proizvodima za osobnu njegu i smanjuju zagađenje okoliša

Nova istraživanja otkrila su održiv način korištenja ostataka pivskog zrna (BSG) za proizvodnju mikroperlica koje se koriste u proizvodima za osobnu njegu. Ova ekološki prihvatljiva alternativa pomaže smanjiti zagađenje plastikom i pokazuje superiorne performanse u usporedbi s konvencionalnim plastičnim perlicama.

Inovacija u osobnoj njezi: Mikroperlice od pivskog zrna pružaju održivu alternativu plastičnim perlicama u proizvodima za osobnu njegu i smanjuju zagađenje okoliša
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Plastične mikroperlice, sitne čestice prisutne u proizvodima za osobnu njegu tijekom 1990-ih i 2000-ih, uzrokovale su značajnu štetu okolišu. Ove sitne čestice, manje od sjemenke sezama, prolazile su kroz postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, nakupljajući se u oceanima i rijekama te predstavljale prijetnju morskom ekosustavu.

Srećom, sapuni i pilingi s plastičnim mikroperlicama više nisu dostupni na tržištu. Posljednjih godina mnoge su zemlje prepoznale mikroperlice kao izvor zagađenja mora i zabranile njihovu upotrebu u proizvodima za osobnu njegu. Ove zabrane otvorile su prostor za ekološki prihvatljivije alternative, omogućujući potrošačima uživanje u dubinskom čišćenju bez štetnog utjecaja na okoliš.

Umjesto sintetičkih plastika, istraživanja pokazuju da se unutar biološkog otpada kriju brojne mogućnosti. Jedan od takvih resursa je ostatak pivskog zrna (BSG), nusprodukt proizvodnje piva. Jeftin i obilan, BSG se koristi kao stočna hrana, u proizvodnji bioplina, komposta i gnojiva.

Nedavno, BSG je počeo nalaziti primjenu i kao sastojak bogat proteinima i vlaknima u krekerima, kruhu i kolačićima. Naša istraživanja otkrila su da je BSG pogodan za upotrebu u proizvodima za osobnu njegu u obliku održivih mikroperlica za piling.

Kemijska svojstva celuloze
Celuloza, glavna molekula u staničnim stijenkama biljaka, ključna je komponenta pivskog zrna. Već više od stoljeća znanstvenici pripremaju velike količine materijala na bazi celuloze transformirajući drveće kroz relativno jednostavan kemijski proces. Drveće se siječe, guli, sjecka, pulpa i izbjeljuje, a preostala celuloza oblikuje se u željeni konačni oblik.

Celulozna vlakna se ne otapaju u većini otapala, što je srećom, jer bi inače pamučne majice bile oprane u kiši, a maramice natopljene acetonom bi se otopile umjesto uklonile lak za nokte.

U industriji obrade celuloze, malo je kemikalija dostupno za prevladavanje otpornosti celuloze. Većina opcija poznata je po svojoj nestabilnosti, visokoj toksičnosti, visokoj cijeni ili lošoj mogućnosti recikliranja.

Međutim, natrijev hidroksid otopljen u vodi u različitim koncentracijama pruža održiviju opciju. Osim toga, uz natrijev hidroksid, celuloza se može pretvoriti natrag u čvrsto stanje jednostavnom reakcijom neutralizacije.

Ovaj alkalijski proces može proizvesti čiste celulozne mikroperlice, koje su prvi put pripremljene prije otprilike deset godina. Celulozna pulpa se otapa u vodenom natrijevom hidroksidu, a zatim se neutralizira, kap po kap, u kiseloj kupki. Kada se kisela kupka isušuje, ostaju sferične celulozne mikroperlice.

Usavršavanje procesa
Naša istraživanja razmatrala su mogućnost stvaranja mikroperlica iz obilne količine biološkog otpada bogatog celulozom iz agri-prehrambene industrije. Uz BSG kao naš celulozni materijal i ciljanom proizvodnjom mikroperlica za piling, započeli smo eksperimentiranje u laboratoriju.

BSG je predstavljao izazov zbog složenosti svog sastava. Osim celuloze, BSG sadrži hemicelulozu, lignin, proteine, lipide i male količine pepela, sve pažljivo isprepleteno kako bi se stvorile različite stanične strukture biljaka.

Kako bismo prevladali ovu prepreku, razrijeđena kiselinska hidroliza omekšava celulozu i druge vlakna (hemiceluloza i lignin) iz BSG-a. Grubo filtriranje ispire jednostavne šećere i proteine, ostavljajući iza sebe pulpu obogaćenu celulozom i ligninom.

Sljedeći koraci uključuju usavršavanje otopine natrijevog hidroksida. Samo pri specifičnim temperaturama i koncentracijama, otopine natrijevog hidroksida su jače od veza koje drže celulozna vlakna zajedno; to vrijedi i za složeniju BSG-pulpu.

Naši eksperimenti otkrili su uski procesni prozor u kojem se BSG pulpa potpuno otapa, uz pomoć malih količina cinkovog oksida. Zatim, unošenjem tih BSG-otopina, kap po kap, u kiselu kupku istovremeno postižemo ciljeve oblikovanja i stvrdnjavanja.

Nakon nekoliko sati, kisela kupka se isušuje, a glatke, sferične mikroperlice na bazi BSG-a ostaju.

Na kraju, testiranja čvrstoće i stabilnosti pokazala su da perlice BSG-a imaju potrebnu snagu da izdrže u usporedbi s konvencionalnim plastičnim mikroperlicama. Kada su ugrađene u sapune, mikroperlice na bazi BSG-a pokazale su bolje performanse od drugih alternativa plastičnim mikroperlicama koje su trenutno dostupne, poput mljevenih ljuski kokosa i koštica marelice.

Kreativna rješenja
Transformacija pivskog otpada u mikroperlice za piling predstavlja još jedan korak prema održivijoj budućnosti. Iskorištavanjem svojstava celuloze i lignina prisutnih u BSG-u, ova inovacija demonstrira potencijal otpadnih materijala da doprinesu održivim rješenjima.

Ovaj uspjeh naglašava važnost istraživanja i inovacija u prijelazu na ekološki prihvatljivije prakse. Konačno, potiče istraživanje drugih sličnih mogućnosti za smanjenje našeg ekološkog otiska.

Ako je moguće transformirati pivski otpad u vrijedan sastojak proizvoda za osobnu njegu, samo zamislite koje se još mogućnosti mogu pronaći u otpadu.

Original:
Amy McMackin
Doktorski istraživač, Održiva prerada hrane, Švicarski savezni institut za tehnologiju u Zürichu
Sébastien Cardinal
Professeur en chimie organque, Université du Québec à Rimouski (UQAR)

PRONAĐITE SMJEŠTAJ U BLIZINI

Kreirano: utorak, 16. srpnja, 2024.
VIŠE S WEB-a

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.