Американські біоінженери описали новий метод переробки листя агави, що дає змогу отримати натуральний матеріал із високою абсорбуючою здатністю. Вчені запропонували використовувати його для виробництва предметів жіночої гігієни, таких як одноразові прокладки.
Агава сизалева (Agāve sisalāna) широко культивується в багатьох тропічних і субтропічних регіонах світу. З її великого жорсткого листя виготовляють грубе волокно, яке, як і саму рослину, називають сизалем. Спочатку воно йшло на виробництво мотузок і морських канатів, але тепер із сизалю частіше роблять пакувальні матеріали, наповнювачі для матраців, предмети інтер’єрного декору, щітки, мочалки тощо.
Щоб перетворити волокна з листя сизалю на матеріал, що добре поглинає вологу, вчені зі Стенфордського університету (США) спершу обробили їх пероксимурашиною кислотою, а потім – гідроксидом натрію. Потім їх промили у воді, висушили на повітрі і змішали.
У результаті вдалося отримати розпушену целюлозу, гігроскопічні властивості якої виявилися вищими, ніж в аналога з бавовни, що застосовується сьогодні для виготовлення жіночих гігієнічних прокладок. Поглинаюча здатність першої склала 23,9 грама води на грам матеріалу проти 15,2 грама води на грам матеріалу у другого.
Вирощування сизалю у світі та зразок гігієнічної прокладки на основі сизалевої целюлози / © Anton Molina, Anesta Kothari, et al.
Крім того, в дослідженні, опублікованому в журналі Communications Engineering, біоінженери оцінили витрати сировини, енергії та обсяг викидів вуглекислого газу під час подібної переробки сизалю. Отримані відомості зіставили з даними про виробництво розпушеної целюлози з деревини хвойних порід і вибіленої бавовни, яку часто застосовують під час випуску одноразових жіночих прокладок.
З’ясувалося, що на виробництво одного кілограма матеріалу із сизалю в лабораторних умовах потрібно від 44,6 до 119,6 кілограма води, а вуглецевий слід у цьому разі становить приблизно 3,5 кілограма CO2.
Для порівняння, під час виготовлення одного кілограма розпушеної целюлози з деревини хвойних порід виділяється від 0,5 до 1,1 кілограма вуглекислого газу і витрачається 61,8 кілограма води. З бавовною вуглецевий слід становить від 1,6 до 5,3 кілограма CO2, а витрата води варіюється від 64,5 до 139,5 кілограма.
Автори роботи демонструють виготовлений ними матеріал із сизалевого волокна / © Andrew Brodhead, Stanford University
Автори роботи вважають, що в небагатих країнах з напівпосушливим кліматом, де сизаль можна збирати цілий рік, розпушена целюлоза з цієї рослини могла б стати доцільною альтернативою аналогічним матеріалам з бавовни та деревини хвойних порід.
Дослідники запропонували використовувати сизалеву целюлозу для виробництва жіночих прокладок, оскільки в регіонах з низьким і середнім рівнями доходу, особливо в сільській місцевості, подібні засоби гігієни, необхідні для базової якості життя, часто бувають недоступні через труднощі з доставкою та дорожнечу. За оцінками експертів, від цієї проблеми у світі страждають майже 500 мільйонів жінок.
“У своїй роботі ми представили стратегію виробництва ключового компонента для необхідного продукту, який можна виготовити розподіленим способом, забезпечуючи тим самим подальший економічний розвиток у регіонах із несприятливим кліматом”, – підсумували автори.
Варто зазначити, що основну частину у вартості такого роду засобів гігієни становлять витрати на стадії виготовлення фінального виробу, а не ціна сировини. Крім того, виробництва на базі бавовни істотно більш великосерійні, оскільки збори цього виду сировини набагато вищі, ніж потенційно можливі збори агави. Тому не цілком зрозуміло, наскільки серйозно таке рішення вплине на доступність подібних продуктів кінцевому споживачеві.