Bioplastiko gamyba iš dumblių ir jo savybių tyrimai

Rokas Vaicekauskas II^c

Justė Radzevičiūtė, IIb

Mokinius paruošė biologijos mokytoja metodininkė Rasa Kučinskienė, chemijos mokytoja metodininkė Giedra Aldakauskienė

PROBLEMA

1. Pasaulyje sukaupiama dvigubai daugiau plastiko atliekų nei prieš du dešimtmečius (EBPO ataskaita, 2022).

2. Būtina rasti alternatyvas naftiniam plastikui, siekiant sumažinti CO₂ emisijas ir priklausomybę nuo iškastinio kuro.

3. Bioplastikas greičiau suyra nei tradicinis plastikas, todėl sumažina atliekų kiekį.

TIKSLAS

Sukurti bioplastiko plėvelę, kuri pakeistų sintetinį plastiką.

UŽDAVINIAI

1. Nustatyti optimalų santykį tarp japoninės laminarijos (Laminaria japonica, A), vandens, natrio alginato (NaC₆H₇O₆), glicerino (C₃H₈O₃) ir kitų priedų, siekiant sukurti tinkamų savybių plėvelę.

2. Gautos plėvelės plastiškumą palyginti su kontrole, pagaminta iš 200 ml vandens, 4 g natrio alginato ir 8 ml glicerino.

METODIKA

Tyrimas atliktas: 2023 metų gruodžio – 2025 metų balandžio mėnesiais, Prienų „Žiburio“ gimnazijos chemijos-biologijos kabinete.

​

Tyrimų objektas: japoninė laminarija (Laminaria japonica, A).

Japoninė laminarija

(Laminaria japonica)

METODIKA

Darbo eiga:

Polimero susidarymo mechanizmas:

​

2NaC₆H₇O₆ + CaCl₂ → C₁₂H₁₄CaO₁₂ + 2NaCl

Pagal „Science Buddies“ pateiktą metodiką

REZULTATŲ ANALIZĖ

1. Japoninė laminarija tinkama bioplastiko plėvelei gaminti dėl aukšto alginato kiekio (22-44% sausų ląstelių masės).

2. Gauta plėvelė panaši į kontrolinį mėginį, tvirta, lanksčia struktūra, atsiplėšia nuo audinio, žalios spalvos.

3. Plastiškumo ir tirpumo tyrimų rezultatai rodo, kad gauta plėvelė gali būti tinkama nišinėms pakuotėms.

1 LENTELĖ

Eksperimentui naudojami mišiniai

REZULTATŲ ANALIZĖ

Eksperimentui naudojami mišiniai

2 LENTELĖ

Eksperimentui naudojami mišiniai

1 LENTELĖ

Eksperimentui naudojami mišiniai

Eksperimentui naudojami mišiniai

Mėginių tirpumas vandenyje, rūgštyje ir šarme per 18 val. Tyrėme modifikuotos, kriterijus atitinkančios plėvelės tirpumą, 1 lentelėje pažymėtos Nr. 17, vandenyje, druskos rūgštyje ir natrio hidrokside. Rezultatus lyginome su kontrolinės plėvelės, polimero plastiko bei ekologiško perdirbamo plastiko plėvelių rezultatais.

Išvados

1. Vaško ir agaro naudojimas eksperimentuose norint pakeisti gliceriną ir natrio alginatą yra nesėkmingas.

2. Japoninės laminarijos, natrio alginato ir glicerino mišinys yra panašus į kontrolinį mėginį.

3. Gauta bioplastiko plėvelė yra atspari vandeniui ir turi panašų plastiškumą kaip kontrolinis mėginys.

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. ohttps://www.sciencebuddies.org/science-fairprojects/projectideas/GreenChem_p006/green-chemistry/alginate-seaweed-biofabrics

​

2. Khushboo Iqbal, Arti Mishra. In Biomass, Biofuels, and Biochemicals, 2022

​

3. Wargacki ir kt., 2012, Enquist-Newman ir kt. Efficient ethanol production from brown macroalgae sugars by a synthetic yeast platform, 2014

​

4. Hopewell ir kt., 2009. Plastics recycling: challenges and opportunities, 2009

​

5. M.Y.Z.K. Kadell, D.S. Callychurn. An investigation on the use algae-based material for the production of reusable bioplastic bags: A Mauritian case study. Cleaner Materials Volume 9, 2023

DĖKOJU UŽ DĖMESĮ