Može li vinova loza pomoći u usporavanju problema plastičnog otpada? Nova studija sa Državnog univerziteta Južne Dakote otkriva kako se lastari vinove loze mogu pretvoriti u materijal sličan plastici koji je jači od tradicionalne plastike i koji će se razgraditi u okolini u relativno kratkom vremenu. Potreba za biorazgradivim materijalom za pakovanje nikada nije bila veća. Trenutno je većina ambalaže “za jednokratnu upotrebu” i napravljena je od plastičnih materijala. Dobijenih iz neobnovljivih izvora poput sirove nafte kojoj su potrebne stotine godina da se razgradi u okolini. Osim toga, samo 9% plastike se reciklira. To je rezultiralo stvaranjem plutajućih gomila plastičnog otpada u okeanu, nazvanih “Velika pacifička krpa smeća”.
Ali možda još više zabrinjava otkriće mikro- i nano-plastike u okolini. Istraživanja su pokazala da se plastika razgrađuje na sitne čestice koje i ljudi i životinje unose ili udišu. A nalaze se doslovno svugdje, uključujući i ljudsko tijelo – prema nedavnim istraživačkim studijama. Još gore, malo se zna o dugoročnim uticajima mikroplastike na zdravlje.
Srinivas Janaswamy je vanredni profesor na Odsjeku za mliječne proizvode i prehrambene nauke Državnog univerziteta Južne Dakote. Njegovo istraživanje usmjereno je na razvoj proizvoda sa dodanom vrijednošću putem biootpada i poljoprivrednih nusproizvoda. Jedan od sveobuhvatnih ciljeva Janaswamy-jevog istraživanja je rješavanje krize plastičnog otpada.
Može li vinova loza pomoći …?
Možda najveći doprinos plastičnom otpadu, barem u Sjedinjenim Američkim Državama, su plastične kese. One vrste koje se mogu naći u većini maloprodajnih trgovina. Ove kese, iako se ponekad recikliraju, često se koriste samo jednom i mogu se naći razbacane po cijeloj okolini.
Kako bi riješio ovaj problem, Janaswamy radi na razvoju plastične vrećice koja će se razgraditi u okolini. „To je moj san“, rekao je Janaswamy. Ključni sastojak Janaswamy-jevog rada? Celuloza. Ovaj biopolimer je najzastupljenija organska supstanca na Zemlji i nalazi se, prvenstveno, u ćelijskim zidovima biljaka. Celuloza, zahvaljujući jakim vodoničnim vezama i lancu molekula glukoze, daje biljkama strukturnu čvrstoću i krutost. Zajedno sa drugim biopolimerima poput manana, ksiloze, hemiceluloze i lignina.
Ljudi već dugo koriste celulozu za izradu proizvoda. Pamuk, materijal koji se koristi za izradu većine odjeće u svijetu, prvenstveno se sastoji od celuloze. Drvo je takođe bogato celulozom.
U prethodnim istraživanjima, Janaswamy je ekstrahovao celulozu iz poljoprivrednih proizvoda poput kore avokada, ljuski soje, lucerke, prosa, taloga kafe, kukuruznog klipa i kore banane. Ekstrahovanu celulozu koristi za razvoj filmova – materijala koji izgledaju i osjećaju se slično tradicionalnoj plastičnoj ambalaži.
„Ekstrakcijom celuloze iz poljoprivrednih proizvoda mogu se stvoriti proizvodi sa dodanom vrijednošću“, rekao je Janaswamy. Svaki od Janaswamy-jevih filmova ima drugačije karakteristike i svojstva. Neki su transparentniji od drugih. Neki su jači. Ali zahvaljujući jedinstvenoj saradnji sa kolegom sa SDSU fakulteta, Janaswamy je možda stvorio svoj do sada najbolji proizvod sa dodanom vrijednošću.
Lastari vinove loze
Janaswamy je upravo završio prezentaciju „Poljoprivredna biomasa – Sveti gral za čišćenje plastičnog nereda“ na proslavi fakulteta SDSU. Tada mu se obratila Anne Fennell, uvažena profesorica na Odsjeku za agronomiju, hortikulturu i biljnu znanost. Nakon što je poslušala Janaswamy-jevu prezentaciju, Fennell se zainteresovala za istraživanje i dobila ideju. Kao vodeći istraživač u proučavanju vinove loze, znala je da su lastari/izdanci vinove loze – drvenasti biljni materijal na kojem raste grožđe – bogati celulozom. Takođe je znala da lastara vinove loze ima mnogo i da imaju ograničenu upotrebu nakon berbe.
„Svake godine orezujemo i odbacujemo većinu godišnje biomase sa vinove loze“, rekla je Fennell. „Orezani lastari se ili kompostiraju i ponovo nanose na tlo ili se spaljuju u nekim područjima. Moja je zamisao bila zašto ne bismo ovo iskoristili za filmove sa dodanom vrijednošću. Nekoliko materijala koje je Janaswamy prethodno koristio imalo je visok sadržaj vode. Dok zimska rezidba daje materijal guste celuloze sa niskim sadržajem vode, što ih čini obilnim, idealnim materijalom za rad.“
Fennell-ova ideja dovela je do saradnje i ubrzo je Janaswamy ekstrahovao celulozu – koja izgleda gotovo kao pamuk – iz lastara vinove loze. Dobijeni filmovi su bili oduševljavajući. Prema nedavnoj studiji objavljenoj u akademskom časopisu Sustainable Food Technology, Janaswamy-jeve folije od vinove loze su prozirne i jake te se biorazgrađuju u tlu u roku od 17 dana – ne ostavljajući za sobom štetne ostatke.
Folije od lastara vinove loze
„Visoka propusnost folija za pakovanje poboljšava vidljivost proizvoda, čineći ih privlačnijim potrošačima i olakšavajući jednostavnu inspekciju kvaliteta bez potrebe za otvaranjem“, rekao je Janaswamy. „Ove folije pokazuju izvanredan potencijal za primjenu u pakovanju hrane.“
Lastari/izdanci vinove loze obezbieđenii su iz istraživačkog vinograda SDSU-a. Istraživački tim, koji uključuje doktorande Sandeep Paudel i Sumi Regmi, te Sajala Bhattarai, diplomca SDSU-a i doktoranta na Univerzitetu Purdue, slijedio je objavljeni protokol prilikom razvijanja filmova, koji uključuje sušenje i mljevenje izdanaka i ekstrakciju celuloznog ostatka. Ostatak je zatim rastvoren i izliven na staklene ploče kako bi se stvorili filmovi.
Testiranje je pokazalo da su folije dobijene od lastara vinove loze zapravo jače od tradicionalnih plastičnih vrećica – u smislu zatezne čvrstoće. „Korištenje nedovoljno iskorištenih orezanih lastara vinove loze kao izvora celuloze za pakirne folije poboljšava upravljanje otpadom na terenu i rješava globalni problem zagađenja plastikom“, rekao je Janaswamy. „Razvoj ekološki prihvatljivih folija od celuloze vinove loze predstavlja praktičan pristup održivosti, pomažući u očuvanju okoline i njegovih resursa te doprinoseći cirkularnoj bioekonomiji.“
Rezultati ovog rada približavaju Janaswamy-ja njegovom snu o razvoju torbe napravljene od materijala sličnog plastici koji će se brzo razgraditi u okolini. Sredstva za ovo istraživanje obezbijedili su Nacionalni institut za hranu i poljoprivredu pri Ministarstvu poljoprivrede SAD-a i Nacionalna naučna fondacija.
Pročitati i: https://ovinu.info/istrazivaci-preradjuju-otpad-vinove-loze/
Addison DeHaven: Can grapevines help slow the plastic waste problem? (Može li vinova loza pomoći u usporavanju problema plastičnog otpada?) Izvor: https://www.sdstate.edu/news/. Objavljeno: 05.08.2025. Prevod i obrada teksta: Dragutin Mijatović
