Chińscy naukowcy opracowali nową technologię przetwarzania bambusa na biodegradowalny substytut tworzyw sztucznych, co może stanowić znaczący przełom w walce z globalnym problemem zanieczyszczenia środowiska tworzywami. W obliczu rosnącej ilości odpadów tworzyw sztucznych, które zanieczyszczają oceany i środowisko, a nawet trafiają do ludzkiego organizmu, badacze z “China National Bamboo Research Centre” przy Uniwersytecie Rolnictwa i Leśnictwa w Fujian opracowali metodę, która przekształca bambus w substytut o właściwościach termoutwardzalnych.
Proces ten polega na selektywnym usunięciu ligniny z bambusa, co zwiększa jego plastyczność i sprawia, że może być przekształcony w materiał o właściwościach podobnych do tradycyjnych tworzyw sztucznych, takich jak PCW. W drugim etapie produkcji, już przekształcona celuloza bambusowa jest utleniana nadboranem sodu, co dodatkowo zwiększa jej reaktywność. Po prasowaniu na gorąco, materiał ten uzyskuje wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą 50 MPa oraz na zginanie – 80 MPa. Jego twardość wynosi prawie 90 w skali Shore’a, co czyni go porównywalnym z polistyrenem (PS), żywicą fenolową i PCW.
Chińscy naukowcy, którzy opublikowali swoje badania w magazynie ACS Nano Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego, twierdzą, że nowe “tworzywo bambusowe” jest całkowicie biodegradowalne, co odróżnia je od tradycyjnych tworzyw sztucznych, które mogą przetrwać setki lat. W eksperymentach zakopywania w glebie substytut tworzyw sztucznych z bambusa rozkładał się w ciągu około 90 dni. To daje nadzieję na znaczące zmniejszenie globalnej ilości odpadów tworzyw sztucznych, których co roku gromadzi się około 400 milionów ton, jak podaje Program Środowiskowy ONZ.
Bambus, jako surowiec, jest szeroko dostępny w Chinach, gdzie jego uprawy zajmują 7,56 miliona hektarów, co stanowi około 3,3% powierzchni leśnej kraju. Żadne inne państwo na świecie nie posiada tak dużych zasobów tego surowca. W związku z tym, potencjalne rozszerzenie wykorzystania bambusa jako substytutu tworzyw sztucznych w Chinach nie zagraża środowisku naturalnemu, w tym pandom, które żywią się tymi roślinami.
Rząd Chin od kilku lat promuje bambus jako zrównoważony surowiec. Bambusowe szczoteczki do zębów, sztućce i inne produkty zaczęły pojawiać się w hotelach i restauracjach na terenie kraju. W 2023 roku chiński rząd, we współpracy z Międzynarodową Organizacją ds. Bambusa i Ratanu, uruchomił globalny plan działania mający na celu zastąpienie tworzyw sztucznych produktami bambusowymi. W Chinach działa już około 10 000 firm zajmujących się przetwarzaniem bambusa, a branża ta szybko rośnie, choć wciąż jest na etapie rozwoju.
Mimo rosnącej popularności bambusa, jednym z głównych wyzwań, z jakimi zmaga się przemysł, jest mechanizacja jego zbioru. Obecnie większość gajów bambusowych jest ścinana ręcznie, co utrudnia skalowanie produkcji do poziomu przemysłowego. Jednak postępy technologiczne, jak te dokonane przez zespół z Fujian, mogą otworzyć nowe możliwości w tym zakresie. Profesor Wang Yixiang z Zhejiang Forestry University podkreśla, że prawdziwy potencjał bambusa jako substytutu tworzyw sztucznych zależy od dalszych osiągnięć technologicznych, które mogą zwiększyć jego wartość użytkową.
Obecnie produkty z bambusa są droższe w produkcji niż tradycyjne tworzywa sztuczne, które są niezwykle tanie i łatwe do wytwarzania na masową skalę. Jednakże, gdy przemysł bambusowy osiągnie odpowiedni poziom produkcji, może to zmienić sytuację.
Bambus rośnie niezwykle szybko – osiąga rozmiary umożliwiające jego przetwarzanie w ciągu zaledwie trzech lat. Obecnie tylko niewielki ułamek naturalnych lasów bambusowych w Chinach jest wykorzystywany do produkcji. Ponadto, rząd chiński eksperymentuje już z plantacjami bambusa wzdłuż autostrad i dróg krajowych, co może pomóc w zwiększeniu dostępności tego surowca w przyszłości.
