Tým výzkumníků pod vedením University of Minnesota vynalezl novou molekulu mýdla vyrobenou z obnovitelných zdrojů, která by mohla dramaticky snížit počet chemikálií v čisticích prostředcích a jejich dopad na životní prostředí.
Molekuly mýdla také fungovaly lépe než některá konvenční mýdla v náročných podmínkách, jako je studená voda a tvrdá voda. Tato technologie byla patentována University of Minnesota a je licencována nové startupové společnosti Sironix Renewables se sídlem v Minnesotě.
Nová studie je nyní online a bude publikována v příštím čísle ACS Central Science Americké chemické společnosti, předního časopisu v chemických vědách. Mezi autory studie patří výzkumníci z University of Minnesota, University of Delaware, University of Massachusetts Amherst, Sironix Renewables a Catalysis Center for Energy Innovation z amerického ministerstva energetiky a Argonne National Laboratory.
„Náš tým vytvořil molekulu mýdla vyrobenou z přírodních produktů, jako jsou sójové boby, kokos a kukuřice, která funguje lépe než běžná mýdla a je lepší pro životní prostředí,“řekl Paul Dauenhauer, docent chemie na University of Minnesota. inženýrství a materiálové vědy a spoluautor studie. "Tento výzkum by mohl mít velký dopad na průmysl čisticích prostředků v hodnotě mnoha miliard dolarů."
Konvenční mýdla a detergenty jsou považovány za nešetrné k životnímu prostředí, protože jsou vyrobeny z fosilních paliv. Po složení do šamponů, mýdel na ruce nebo prostředků na mytí nádobí jsou tato mýdla smíchána s mnoha dalšími obtížně vyslovitelnými a škodlivými chemikáliemi, které jsou spláchnuty do odpadu.
Výzkumníci z Catalysis Center for Energy Innovation, financovaní Ministerstvem energetiky USA, vyvinuli nový chemický proces, který spojuje mastné kyseliny ze sójových bobů nebo kokosu a kruhy odvozené od cukru z kukuřice za vzniku obnovitelné molekuly mýdla s názvem Oleo- Furan-surfaktant (OFS). Zjistili, že OFS funguje dobře ve studené vodě, kde se konvenční mýdla zakalí a jsou mazlavá, což je činí nepoužitelnými. Navíc bylo prokázáno, že OFS mýdla tvoří částice mýdla (nazývané micely) nezbytné pro čisticí aplikace při nízkých koncentracích, což výrazně snižuje dopad na životní prostředí na řeky a jezera.
Nové obnovitelné mýdlo OFS bylo také navrženo tak, aby fungovalo v podmínkách extrémně tvrdé vody. Na mnoha místech po celém světě se minerály ve vodě vážou s konvenčními mýdly a přeměňují je na pevnou hmotu.
„Myslím, že každý měl problém dostat šampon z vlasů v tvrdé vodě – prostě to nejde,“řekl Dauenhauer.
Pro boj s tímto problémem většina stávajících mýdel a detergentů přidává řadu dalších chemikálií, nazývaných chelanty, které tyto minerály zachycují a brání jim v narušení molekul mýdla. Tento problém vedl k dlouhému seznamu dalších chemických přísad ve většině běžných čisticích prostředků, z nichž mnohé jsou škodlivé pro životní prostředí.
Nové mýdlo OFS odstraňuje problém s tvrdou vodou použitím přírodního zdroje, který se silně neváže na minerály ve vodě. Výzkumníci zjistili, že bylo prokázáno, že molekuly OFS tvoří částice mýdla (micely) i při 100násobku konvenčních podmínek tvrdé vody. V důsledku toho by mohl být seznam složek čisticího prostředku výrazně zjednodušen.
"Dopad mýdel OFS bude větší než jejich detergentní účinnost," řekla studentka chemického inženýrství a materiálových věd z University of Minnesota Kristeen Josephová."OFS se vyrábí z přímých uhlíkových řetězců pocházejících ze sójových bobů nebo kokosu, které se mohou snadno biologicky rozložit. Jsou to opravdu dokonalé molekuly mýdla."
Výzkumníci také používají nanočásticové katalyzátory k optimalizaci struktury mýdla pro pěnivost a další čisticí schopnosti. Kromě biologické rozložitelnosti a čisticího výkonu bylo prokázáno, že OFS pění s konzistencí konvenčních detergentů, což znamená, že může přímo nahradit mýdla ve stávajících zařízeních, jako jsou pračky, myčky nádobí a spotřební zboží.
Vynález nové technologie mýdla je součástí větší mise Catalysis Center for Energy Innovation (CCEI), amerického ministerstva energetiky – Energy Frontier Research Center vedeného University of Delaware. CCEI, která byla zahájena v roce 2009, se zaměřila na transformační katalytickou technologii pro výrobu obnovitelných chemikálií a biopaliv z přírodních zdrojů biomasy.
