Kawa i grzyby – przyszłość ekologicznych opakowań
Kawa i grzyby zostaną podstawą ekologicznego i zrównoważonego podejścia do opakowań oraz zastępowania materiałów sztucznych.
Kryzys związany z odpadami z tworzyw sztucznych spowodował, że naukowcy na całym świecie poszukują alternatywnych, bardziej zrównoważonych materiałów. Nowe podejście zaprezentowane przez zespół z Uniwersytetu Waszyngtońskiego pokazuje, że odpowiedzią może być coś tak powszechnego jak fusy po kawie i grzyby Reishi.
Zainspirowana ilością odpadów kawowych, doktorantka Danli Luo postanowiła znaleźć dla nich praktyczne zastosowanie. Okazuje się, że fusy po kawie, bogate w składniki odżywcze i poddane procesowi sterylizacji podczas parzenia, mogą stanowić doskonałą bazę do hodowli grzybów. Mycelium, czyli sieć strzępek grzybni, ma zdolność tworzenia wytrzymałej, wodoodpornej struktury, która po odpowiedniej obróbce może stać się alternatywą dla plastiku.
Zespół badaczy opracował metodę przekształcania fusów w biopastę Mycofluid, która może być wykorzystywana do druku 3D. Dodatek zarodników grzybów Reishi sprawia, że na powierzchni wydrukowanych przedmiotów powstaje wytrzymała, organiczna powłoka, która finalnie staje się w pełni biodegradowalnym materiałem opakowaniowym.
Aby stworzyć Mycofluid, Luo i jej zespół połączyli fusy z kawy z mąką ryżową, gumą ksantanową (często stosowaną w żywności jako zagęstnik) oraz wodą. Następnie zbudowali specjalną głowicę do drukarki Jubilee 3D, która pozwala na drukowanie obiektów z danej mieszanki.
W testach badacze stworzyli m.in. opakowania ochronne do szkła, części wazonu, replikę posągu Moai oraz miniaturową trumnę wielkości motyla. Wydrukowane przedmioty pozostawiono w wilgotnym środowisku na 10 dni, by grzybnia mogła się w pełni rozwinąć, tworząc ochronną strukturę. W rezultacie fragmenty wydruków łączyły się, a powstały materiał był tak wytrzymały jak styropian, ale całkowicie kompostowalny.
Choć Mycofluid nie jest jeszcze produktem gotowym do masowej produkcji, ma ogromny potencjał w ograniczaniu plastiku jednorazowego użytku. Badacze podkreślają, że jego właściwości wytrzymałościowe są porównywalne z polistyrenem, a materiał pochłania jedynie 7% więcej wody niż styropian, zachowując jego strukturę po wyschnięciu.
Podobne technologie już dziś znajdują zastosowanie w różnych branżach. Firma Ecovative Design opracowała opakowania na bazie grzybni, które mogą zastąpić tradycyjne tworzywa sztuczne. Z kolei startup MycoWorks wykorzystuje grzybnię do tworzenia materiałów przypominających skórę, które mają szansę stać się ekologiczną alternatywą dla wyrobów ze zwierząt.
Zespół Luo planuje rozszerzenie badań nad innymi odpadami organicznymi, które mogłyby stać się bazą dla podobnych biopast. „Interesuje nas wykorzystanie także innych form odpadów spożywczych, aby zaoferować więcej rozwiązań w walce z plastikowymi odpadami” – mówi badaczka.
Połączenie fusów kawowych i grzybów w celu stworzenia wytrzymałego materiału to przykład innowacyjnego podejścia do zrównoważonego rozwoju. Nowa technologia druku 3D, wykorzystująca Mycofluid, może w przyszłości znaleźć zastosowanie w branży opakowaniowej, redukując ilość odpadów z tworzyw sztucznych. Jeśli badania nad biopastami zostaną rozwinięte, istnieje realna szansa na rewolucję w produkcji ekologicznych, w pełni biodegradowalnych materiałów użytkowych.
Szymon Ślubowski
