Forscher der University of Queensland (UQ) haben einen biologisch abbaubaren Kunststoff entwickelt, der herkömmliche Kunststoffe auf Erdölbasis in Lebensmittelverpackungen, darunter Obstschalen, ersetzen soll. Das neue Material, das von Doktorand Vincent Mathel und Dr. Luigi Vandi an der Fakultät für Maschinenbau und Bergbau der UQ entwickelt wurde, ist ein Biokomposit aus bakterienfermentierten Polyhydroxyalkanoaten (PHAs), die mit australischen Holzfasern verstärkt sind.
Der Biokomposit wurde erfolgreich in Erdbeer-Schalen getestet und ist in Erde, Süßwasser, Meerwasser und Kompost vollständig biologisch abbaubar. "Dies ist ein neues Material, das Nachhaltigkeit mit den Eigenschaften herkömmlicher Kunststoffverpackungen verbindet", so Mathel. "Wir haben uns darauf konzentriert, australische Ressourcen zu nutzen, um die Umweltbelastung durch Importe zu vermeiden."
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Das Material wurde über einen Zeitraum von drei Jahren am Centre for Advanced Materials Processing and Manufacturing (AMPAM) der UQ entwickelt, unterstützt von Partnern aus der Industrie und einem Advanced Queensland Industry Research Fellowship. Das Team entschied sich für Radiata-Kiefer-Sägemehl als Biofüllstoff, da dieser reichlich vorhanden, kostengünstig und biologisch gut abbaubar ist.
"Nicht alle Biokunststoffe sind wirklich biologisch abbaubar, viele sind nur Greenwashing", erklärte Dr. Vandi. "Unser Fokus lag auf der Entwicklung eines nachhaltigen Produkts mit der richtigen Balance zwischen natürlichen Inhaltsstoffen und funktionalen Eigenschaften."
Um das kommerzielle Potenzial des Biokomposits zu testen, stellte das Team in Zusammenarbeit mit dem Biotech-Unternehmen Uluu und SDI Plastics aus Brisbane 200 Erdbeer-Schalen her. Die Queensland Strawberry Growers Association und LuvaBerry Farm gaben Feedback, um sicherzustellen, dass die Verpackung den Anforderungen der Branche entspricht.
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Dr. Vandi wies darauf hin, dass Plastikschalen für den Transport von Erdbeeren ohne Beschädigungen unverzichtbar sind, aber aus Sicht der Nachhaltigkeit problematisch sind. "Wir haben gezeigt, dass dieses Material die 580 Millionen Plastikschalen ersetzen kann, die jährlich verwendet werden", sagte er.
Das Team evaluiert derzeit die Kompostierbarkeit des Biokomposits mit Phoenix Power Recyclers. Der leitende Umweltwissenschaftler Dr. Deepak Ipe und Geschäftsführer Chris Alexander unterstützen die Bewertung.
Mit Blick auf die Zukunft strebt Mathel eine Ausweitung der Produktion für eine Reihe von Lebensmittelverpackungen und anderen starren Kunststoffanwendungen an. Das Team sucht nach finanzieller Unterstützung für den Aufbau der Produktion, mit dem langfristigen Ziel, die Abhängigkeit von Kunststoffen auf Erdölbasis zu verringern.
"Biokunststoffe sind unverzichtbar für Anwendungen, bei denen Kunststoffe unvermeidbar sind, insbesondere für den kurzfristigen Gebrauch", sagte Mathel.
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