The post has been translated automatically. Original language: Russian
Plastic garbage in the East Kazakhstan region has become a critical threat to nature. Disposable packaging, bags and cream bowls have been polluting the Irtysh and Uba riverbeds for years, destroying local flora and fauna. We decided to find an eco-friendly alternative and developed a universal biodegradable packaging adapted to the conditions of our region.During the research, we tested two basic materials — casein and starch. Casein bioplastics showed high brittleness, it was difficult to mold and did not provide the necessary strength even with plasticizers. That's why we switched to starch and created our own universal formula. For the strength of the frame, microcellulose was added as a reinforcing filler, and an infusion of sage was introduced to protect against bacteria and oxidation.To prove the effectiveness of the material, we have created an automated biodegradation monitoring system based on Arduino with HX711 and DHT22 sensors. Laboratory tests have shown that our starch formula is superior to the casein version in all respects. Strength increased by 35-40%, water absorption decreased to 12%, and complete decomposition in compost takes only 60-75 days. A biotest on radish seeds has confirmed that the material is absolutely safe for soil and plants.The resulting material is ready to replace plastic in school canteens, cafes and shops in East Kazakhstan region. It is ideal for packaging school snacks, fast food and locally produced products. This is an affordable and environmentally friendly solution that will help reduce the anthropogenic burden on the ecosystem of the region.
Пластиковый мусор в Восточно-Казахстанской области стал критической угрозой для природы. Одноразовая упаковка, пакеты и креманки годами загрязняют русла рек Иртыш и Уба, уничтожая местную флору и фауну. Мы решили найти экологичную альтернативу и разработали универсальную биоразлагаемую упаковку, адаптированную под условия нашего региона.В ходе исследований мы протестировали два базовых материала — казеин и крахмал. Казеиновый биопластик показал высокую хрупкость, он плохо поддавался формовке и не давал нужной прочности даже с пластификаторами. Поэтому мы перешли к крахмалу и создали собственную универсальную формулу. Для прочности каркаса добавили микроцеллюлозу в качестве армирующего наполнителя, а для защиты от бактерий и окисления внедрили настой шалфея.Чтобы доказать эффективность материала, мы создали автоматизированный комплекс мониторинга биоразложения на базе Arduino с датчиками HX711 и DHT22. Лабораторные тесты показали, что наша крахмальная формула превосходит казеиновый вариант по всем параметрам. Прочность выросла на 35–40%, водопоглощение снизилось до 12%, а полное разложение в компосте занимает всего 60–75 дней. Биотест на семенах редиса подтвердил, что материал абсолютно безопасен для почвы и растений.Полученный материал готов заменить пластик в школьных столовых, кафе и магазинах ВКО. Он идеально подходит для упаковки школьных перекусов, фастфуда и продукции местных производителей. Это доступное и экологичное решение, которое поможет снизить антропогенную нагрузку на экосистему региона.
Share
