аерогель

Сільське господарство має великий вплив на навколишнє середовище. На нових площах плантацій і полів вирубуються тропічні ліси, хімічні заводи виробляють мільйони тонн добрив, пестициди шкодять корисним комахам та іншим тваринам; з кожним роком напад людства на природу збільшується. На додаток до цього, частина виробленої продукції безповоротно втрачається під час транспортування та зберігання. Якщо мова йде про фрукти та овочі, то до п’ятої частини зібраного врожаю втрачається ще до того, як він потрапить на полиці магазинів (ці дані надані дослідниками Сінгапуру).

Одним із небезпечних «ворогів» стиглих фруктів та овочів є газ етилен. І справа зовсім не в витоках цього вуглеводню з нафтохімічних заводів, оскільки його виробляють самі рослини. Етилен - це фітогормон, речовина, яка в дуже низьких концентраціях здатна регулювати ріст рослин, викликати старіння та опадання листя, допомагаючи рослинам реагувати на зовнішні стресові фактори тощо. Зокрема, етилен починає активно випускати перестиглі плоди, змушуючи їх «йти за» своїми незрілими сусідами.

Це велика проблема, тому що якщо концентрація етилену почне збільшуватися в контейнері, в якому транспортуються ті самі фрукти чи овочі (а фрукти мають достатньо частин на мільйон етилену в повітрі, щоб почати реагувати), весь вантаж може перезрілі заздалегідь, а то й зовсім гниють на моєму шляху. Існує три способи запобігти цьому і не втратити зібраний урожай. Спочатку спробуйте хімічно окислити виділений етилен, наприклад, використовуючи перманганат калію, звичайний перманганат калію. По-друге, спробуйте придушити активність чутливих до етилену рецепторів, тобто запобігти фруктові «відчуття», що повітря «пахне» етиленом. Для цього використовують речовину, яка називається 1-метилциклопропен. Інший варіант - просто очистити повітря від надлишку етилену.

Дослідники з Національного університету Сінгапуру разом із колегами з різних наукових центрів В’єтнаму пішли третім описаним вище шляхом і запропонували очистити повітря етилену за допомогою адсорбенту на основі аерогелю. Аерогелі - це, як правило, тверді матеріали з надзвичайно низькою щільністю, практично весь об’єм яких займає повітря. Насправді це дуже-дуже пориста губка. Існує багато корисних та цікавих застосувань для таких матеріалів, наприклад, вони використовувались для захоплення частинок пилу комети у космосі. Аерогелі можуть бути виготовлені з найрізноманітніших матеріалів, але в роботі, опублікованій у Journal of Environmental Chemical Engineering, хіміки виготовили аерогель із дуже незвичного матеріалу: волокон з листя ананаса.

Цей незвичайний вибір аж ніяк не випадковий: ананаси, після бананів та манго, є найпоширенішими культивованими тропічними фруктами. Крім того, плоди ананасів складають лише третину маси рослини, а листя, стебла та все інше, як правило, відправляються на компост або спалюються на полях. І те, і інше не є найкращим варіантом, оскільки розкладання та згоряння є джерелами парникових газів, з якими зараз борються у всьому світі. Виявилося, що якщо рослинні волокна, витягнуті з ананасового листя, обробити певним хімічним способом і перетворити на аерогель, він дуже добре адаптується до поглинання етилену з повітря. Крім того, адсорбент, отриманий насправді із рослинних залишків, буде недорогим, і з його допомогою можна буде врятувати більше фруктів та овочів від передчасного псування.

За матеріалами Journal of Environmental Chemical Engineering

* Стаття перекладена на основі змісту Автономної некомерційної організації "Редакція журналу" Наука и жизнь " www.nkj.ru. Якщо є якісь проблеми щодо вмісту, авторських прав, залиште звіт під статтею. Ми спробуємо обробити якомога швидше, щоб захистити права автора. Дуже дякую!

* Ми просто хочемо, щоб читачі швидше та легше отримували доступ до інформації з іншим багатомовним вмістом, замість інформації, доступної лише певною мовою.