農家はサイレージベールを使用して、牛や他の家畜のための長期保存可能な飼料を生産します。問題点: これまで、この目的で使用されていたプラスチックフィルムは主に石油から作られており、一度使用すると廃棄され、またマイクロプラスチックも地中に残ります。科学者たちは現在、再生可能な原料から作られ、同様に安定性と耐久性のある生分解性サイレージフィルムを研究しています。
農家は、冬の間家畜に安定した飼料を生産するために、草、クローバー、エンドウ豆などの緑色飼料を保管します。これを行うには、切った植物をサイロまたは丸い俵の中に密閉して密閉し、発酵させて乳酸を生成させ、飼料を保存します。動物飼料の需要の増加により、ドイツの農業におけるいわゆるサイレージの生産はここ数十年で大幅に増加しました。その結果、ますます多くの包装フィルムが必要となりますが、これまで従来の方法では石油から製造されており、マイクロプラスチックが地中に残されています。使用後、フィルムは通常すぐに廃棄されるため、環境に有害な使い捨て製品となります。
これも環境に優しいのでしょうか？
ホフ大学のマイケル・ネーズ率いる研究者らは現在、これをより持続可能な方法で行うことができるかどうかを自問しています。実現可能性調査の一環として、彼らは2022年4月までに、従来のサイレージフィルムをどの程度、どのような条件下でバイオポリマーから作られたより環境的に持続可能なフィルムに置き換えることができるかを調査したいと考えている。 「私たちの目標は、将来のフィルムが 100% 再生可能な原材料で構成されることです」と Nase の同僚の Isabell Kleiber は言います。 「私たちは、これを使い捨てのアイテムから、堆肥化可能またはリサイクル可能な製品に開発して、農業生産サイクルに完全に統合できるようにしたいと考えています。」
これを行うために、科学者たちはさまざまな生体高分子とその組成を実験しています。科学者らは特殊な装置を使用して、いわゆるポリアクチド（PLA）とポリブチレンアジペートテレフタレート（PBAT）、つまり砂糖などの再生可能な原料から製造できる2つのプラスチックを混合することを好んでいる。この材料は生分解性で堆肥化可能であるため、「バイオプラスチック」として、プラスチックフィルムに代わるより環境に優しい代替品となる可能性があります。
バイオベースだが安定している
課題: 研究者らは、可能な代替原料を探しているだけでなく、フィルムを可能な限り耐久性と安定性に優れたものにしたいと考えています。 「何よりもまず、フィルムは破断点で 400% の伸びを示す必要があります」とクライバー氏は説明します。 「つまり、破れることなく、かなり伸ばすことができなければなりません。また、サイレージは通常 1 年間屋外に放置されるため、耐紫外線性も非常に高い必要があります。さらに、サイレージ内の発酵プロセスが機能するように、代替フィルムを水と酸素を通さないようにすることに取り組んでいます。」研究チームによると、これまでの初期調査では、各層が異なる要件をカバーする3層フィルムがこれらの特性を満たす可能性があることが示されているという。
「私たちの課題は、環境に優しいフィルムが従来のフィルムよりもさらに優れた特性を持たなければならないことです。最終的にはコストも少し高くなりますから」とクライバー氏は説明します。現在、バイオプラスチックの価格は 1 キロあたり 4 ～ 6 ユーロ高く、それに応じてバイオベースのフィルムも高価になります。この製品は現在、進行中の作業でさらにテストされ、最適化されています。名瀬氏らは2022年から、最終的に環境に優しい農業用ストレッチフィルムの技術的実現可能性に取り組みたいと考えている。
出典: ホフ大学 – 応用科学大学
