Ананасовый аэрогель может дольше сохранять ананасы и многое другое | Журнал "Вольт"
Вс. Ноя 1st, 2020



Волокна листьев ананаса можно превратить в эффективный адсорбент, удаляющий этилен из воздуха.

Ананас является третьим по величине тропическим фруктом после бананов и манго, в то время как сам ананас составляет лишь треть от общего веса растения. Фото: Капитан Скайхок / Flickr.com CC BY-NC-ND 2.0

Растительные волокна получают из листьев ананаса, которые затем измельчают и химически превращают в аэрогель. Фото: Зи Эн Лим и др., Журнал экологической химической инженерии (2020)

Сельское хозяйство оказывает огромное влияние на окружающую среду. Для новых площадей под плантации и поля вырубают тропические леса, химические заводы производят миллионы тонн удобрений, пестициды вредят полезным насекомым и другим животным – с каждым годом натиск человечества на природу усиливается. Кроме того, часть произведенной продукции безвозвратно теряется при транспортировке и хранении. Если говорить о фруктах и ​​овощах, то до пятой части собранного урожая теряется еще до того, как он попадет на полки магазинов (такие данные предоставляют исследователи для Сингапура).

Один из опасных «врагов» спелых фруктов и овощей – газ этилен. И дело вовсе не в утечках этого углеводорода с нефтехимических заводов, ведь он производится самими заводами. Этилен – это фитогормон, вещество, которое в очень низких концентрациях способно регулировать рост растений, вызывать старение и опадание листьев, помогать растениям реагировать на внешние стрессовые факторы и т. Д. В частности, этилен начинает активно выделять перезрелые плоды, заставляя их «следовать» за своими еще не созревшими соседями.

Это большая проблема, потому что, если концентрация этилена начинает увеличиваться в контейнере, в котором перевозятся те же фрукты или овощи (а в фруктах содержится достаточно частей на миллион этилена в воздухе, чтобы начать реакцию), весь груз может перезреет раньше времени, а то и вовсе сгниет на моем пути. Есть три способа предотвратить это и не потерять собранный урожай. Во-первых, попробуйте химически окислить выделяющийся этилен, например, используя перманганат калия, обычный перманганат калия. Во-вторых, постарайтесь подавить активность рецепторов, чувствительных к этилену, другими словами, не дать фрукту «почувствовать», что воздух «пахнет» этиленом. Для этого используйте вещество под названием 1-метилциклопропен. Другой вариант – просто очистить воздух от лишнего этилена.

Исследователи из Национального университета Сингапура вместе с коллегами из нескольких научных центров Вьетнама пошли по третьему пути, описанному выше, и предложили очищать воздух от этилена с помощью адсорбента на основе аэрогеля. Аэрогели – это, как правило, твердые материалы с крайне низкой плотностью, практически весь объем которых занят воздухом. На самом деле это очень и очень пористая губка. У таких материалов есть много полезных и интересных приложений, например, они использовались для улавливания частиц кометной пыли в космосе. Аэрогели можно изготавливать из самых разных материалов, но в статье, опубликованной в Journal of Environmental Chemical Engineering, химики сделали аэрогель из очень необычного материала – волокон из листьев ананаса.

Этот необычный выбор вовсе не случаен – ананасы, после бананов и манго, являются наиболее распространенными культивируемыми тропическими фруктами. К тому же плоды ананасов непосредственно составляют лишь треть массы растения, а листья, стебли и все остальное отправляют, как правило, либо в компост, либо сжигают на полях. Оба варианта – не лучший вариант, поскольку гниение и горение являются источниками парниковых газов, с которыми сейчас борются во всем мире. Оказалось, что если растительные волокна, извлеченные из листьев ананаса, обработать определенным химическим способом и превратить в аэрогель, то он очень хорошо справится с поглощением этилена из воздуха. К тому же адсорбент, получаемый по сути из растительных отходов, будет недорогим, и с его помощью можно будет уберечь больше фруктов и овощей от преждевременной порчи.

По материалам журнала Environmental Chemical Engineering.





Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *