UW 연구진, 바나나 껍질처럼 분해되는 '바이오플라스틱' 개발

리사 스티플러2023년 7월 24일 오후 3시 2023년 7월 24일 오후 12시 3분

지속 가능성:빠르게 성장하는 기후 기술 분야, 우주 및 지구 보호를 위한 기타 혁신 분야에 대한 자금 지원을 다루는 뉴스입니다.더보기

플라스틱 쓰레기는 환경 어디에나 있습니다. 화석 연료로 만든 병이 길가에 널려 있고, 나사형 뚜껑이 해변을 뒤덮고, 가방이 거리를 떠돌고 있습니다.

따라서 바나나 껍질이 부패하는 것처럼 자연에서 빠르게 생분해되는 조류로 만든 플라스틱에 대한 개념은 플라스틱 오염을 우려하는 사람들에게 매우 흥미로울 것입니다.

바이오플라스틱을 개발한 연구실의 재료과학 및 공학과 조교수인 워싱턴 대학교 엘레프테리아 루멜리(Eleftheria Roumeli)는 "이것이 마당이나 바다에 닿으면 분해될 것입니다."라고 말했습니다.

이 자료에는 여러 가지 추가 기능이 있습니다. 새로운 품목으로 재활용하는 것은 쉽습니다. 내화성이 있어 불꽃에 노출되면 스스로 소화되고 탄화됩니다. 기계 가공이 가능하고 잠재적으로 가구와 같이 오래 지속되는 제품에 사용할 수 있을 만큼 강력합니다.

또한 화장품 및 단백질 보충제와 같은 제품의 성분인 스피루리나라고 불리는 성장하기 쉬운 청록색 조류로 만들어졌습니다. 조류를 키우면 공기 중 CO2가 제거됩니다.

바이오플라스틱은 너무나 인상적이어서 Microsoft의 수석 연구원인 Bichlien Nguyen의 관심을 끌었고, 이는 연구실을 지원하는 선물로 이어졌습니다. 자금은 기후 기술 분야의 협력과 혁신을 촉진하기 위해 작년에 시작된 노력인 Microsoft Climate Research Initiative에서 나왔습니다.

2020년에 Microsoft는 일부 폐기물 흐름을 제거하는 것을 목표로 하는 계획을 발표했습니다. Roumeli가 개발하고 있는 것과 같은 플라스틱은 이 목표는 물론 회사의 기후 변화 노력에도 도움이 될 수 있습니다. 언젠가는 이 소재를 사용하여 클라우드 서비스를 제공하는 시설에서 서버 및 기타 전자 제품을 보관할 컴퓨터 케이스나 랙을 만들 수 있습니다.

Nguyen은 이메일을 통해 "우리는 Eleftheria 및 그녀의 팀과 같은 학계 리더들과 협력하여 AI 및 기계 학습을 사용하여 이러한 긴급 과제를 해결하기 위한 연구를 가속화하고 있습니다"라고 말했습니다. "우리는 더욱 지속 가능한 소재를 만들고 개발 시간을 단축하며 향상된 특성을 설계하기 위해 함께 노력하고 있습니다."

Roumeli는 최근 Advanced Functional Materials 저널에 자신의 연구 결과를 발표했으며 UW 컴퓨터 과학 및 공학과의 조교수이기도 한 Nguyen이 기고자였습니다.

Roumeli의 연구실은 또한 전자제품의 지속 가능한 재료에 관심이 있는 기술 대기업 Meta로부터 150,000달러의 선물을 받았습니다. UW는 Microsoft의 기부 규모를 공개하지 않았습니다.

새로운 플라스틱은 큰 가능성을 가지고 있지만 상용화되기까지는 여전히 상당한 장애물이 있습니다. 해결해야 할 가장 시급한 문제는 소재가 방수가 아니라는 것입니다.

“이 문제를 해결하는 것이 우리에게 매우 중요합니다.”라고 Roumeli는 말했습니다. 그녀는 실험실에서 지금까지 달성한 ​​것에 대해 특허를 신청하고 있으며, 그녀의 팀은 재료에 방수 기능을 부여하는 솔루션을 설계하고 있습니다.

이 문제가 해결되면 플라스틱 생산 규모를 확대하는 것이 상대적으로 간단해질 수 있습니다. 박사 학위를 취득한 Roumeli. 기존 석유 기반 플라스틱에 대한 연구는 플라스틱 생산에 일반적으로 사용되는 것과 동일한 종류의 장비 및 온도 조건을 사용하여 의도적으로 조류 플라스틱을 개발했습니다. 이렇게 하면 공급 원료가 변경되지만 인프라는 변경되지 않습니다.

또 다른 장점은 스피루리나가 전체 유기체로 사용될 수 있으며 플라스틱으로 변하기 전에 구성 요소를 분리하기 위해 복잡한 처리 및 용매가 필요하지 않다는 것입니다.

하지만 Roumeli는 수십 년 동안 화석 연료를 사용해 고성능 플라스틱을 성공적으로 생산해 온 플라스틱 제조가 변화하기 어려운 산업임을 인식하고 있습니다. 그녀는 또한 자신의 솔루션이 유일한 해결책은 아니지만 플라스틱과 재료로 인해 발생하는 폐기물이 기후에 미치는 영향을 해결하는 많은 솔루션 중 하나가 되기를 바랍니다.