Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

Microbeads made from brewery waste can contribute to a plastic-free future

0

Plastic microbeads, those tiny troublemakers found in the personal care products of the early 1990s to the late 2010s, wreak havoc on the environment. These minuscule bits, smaller than a sesame seed, escape the clutches of wastewater treatment plants, accumulating in oceans and rivers where they pose a threat to marine life.

Thankfully, soaps and scrubs containing plastic microbeads are impossible to find on today’s store shelves. In recent years, many countries have recognized these microbeads as a source of marine plastic pollution and banned them from personal hygiene products. Microbead bans make room for more environmentally friendly substitutes, allowing consumers to continue to experience that satisfying deep-cleaning feeling without harming the environment.

Instead of relying on synthetic plastics, research shows that a treasure trove of possibilities is hidden within biowaste. Once such gem is brewer’s spent grain (BSG), the leftovers from brewing beer. Inexpensive and abundant, BSG is used in animal feed, biogas production, compost and fertilizer.

More recently, BSG is used as a protein- and fibre-rich ingredient in crackers, breads and cookies.

Our research has found that BSG is well-suited for use in personal hygiene products in the form of sustainable exfoliating microbeads.

The Story of Stuff looks at plastic microbeads.

Chemical properties of cellulose

Cellulose — the main molecule constituent in plant cell walls — is a key component of brewer’s spent grain. For over a century, scientists have prepared vast amounts of cellulose-based materials by transforming trees through a relatively straightforward chemical process. Trees are felled, debarked, chipped, pulped and bleached, then the cellulose that remains is shaped into its desired final form.

Cellulose fibers don’t dissolve in most solvents, and thankfully so, otherwise cotton t-shirts would be washed away in the rain and acetone-soaked tissues would melt instead of removing nail polish.

In the cellulose-processing industry, few chemicals are available to overcome cellulose’s resistance. Most options are ill-reputed for their instability, high toxicity, high cost or poor recyclability.

However, sodium hydroxide dissolved in water in various concentrations provides a more sustainable option. Additionally, with sodium hydroxide, cellulose can be converted back into a solid through a simple neutralization reaction.

This alkali-based process can yield pure cellulose microbeads, which were first prepared about a decade ago. Cellulose pulp is dissolved in aqueous sodium hydroxide, then neutralized, one drop at a time, in an acid bath. When the acid bath is drained away, spherical cellulose-based microbeads remain.

Fine-tuning the process

Our research considered whether the abundance of cellulose-based biowaste generated from agri-food industries could generate microbeads. With BSG as our cellulose-rich starting material and exfoliating microbeads as our goal, we started experimenting in the lab.

Inexpensive and abundant, brewer’s spent grain is used in animal feed, biogas production, compost and fertilizer. (Shutterstock)

BSG presented a challenge for creating pure cellulose microbeads due to the complexity of its composition. Besides cellulose, BSG contains hemicellulose, lignin, proteins, lipids and small amounts of ash, all carefully intertwined to create different plant-cell structures.

To overcome this obstacle, dilute acid hydrolysis loosens BSG’s cellulose and other fibers (hemicellulose and lignin). Coarse filtration washes simple sugars and proteins away, leaving behind a cellulose- and lignin-enriched pulp.

Next steps involve fine-tuning the sodium hydroxide solution. Only at specific temperatures and concentrations are sodium hydroxide solutions stronger than the bonds that hold cellulosic fibers together; this is true of more complex BSG-pulp as well.

Our experiments revealed a narrow processing window where BSG pulp completely dissolved, aided by small amounts of zinc oxide. Then, introducing these BSG-solutions, drop by drop, into an acid bath simultaneously achieved our shaping and solidification goals.

After a few hours, the acid bath was drained away and smooth, spherical BSG-based microbeads remained.

Finally, strength and stability testing proved that BSG beads had the necessary strength to hold up to their conventional plastic counterparts. When incorporated into soaps, BSG-based microbeads performed better than other plastic microbead alternatives currently available, such as ground coconut shells and apricot pits.

Plastic microbeads, once popular in the personal care products of the early 1990s to the late 2010s, are environmentally damaging. (Shutterstock)

Creative solutions

The transformation of brewery waste into exfoliating microbeads represents yet another step towards a more sustainable future. By harnessing the properties of the cellulose and lignin present in BSG, this innovation demonstrates the potential of waste materials to contribute to sustainable solutions.

This success ultimately underscores the importance of research and innovation in transitioning towards more environmentally friendly practices. Finally, it encourages exploring other similar opportunities to reduce our ecological footprint.

If it’s possible to transform brewery waste into a valuable component of personal hygiene products, just imagine what other opportunities may be found in the trash.

Amy McMackin, Doctoral Researcher, Sustainable Food Processing, Swiss Federal Institute of Technology Zurich and Sébastien Cardinal, Professeur en chimie organique, Université du Québec à Rimouski (UQAR)

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Уфа готовится принять гостей форума «Россия – спортивная держава»

Выставка «Павка Корчагин — герой Поднебесной»

Уфа готовится принять гостей форума «Россия – спортивная держава»

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.


Туроператоры рассказали, где отдохнуть в России осенью и на Новый год, и раскрыли стоимость

Раскрутка Сайта Москва. Заказать раскрутку сайта. SEO раскрутка сайта. Раскрутка сайта ru.

Выставка «Павка Корчагин — герой Поднебесной»

Форум креативных индустрий на юге России


Protect and Enhance Your Vehicle with Paint Protection Film and Ceramic Coating from Tintex

We save HUNDREDS on UK attraction tickets with our free Blue Peter Badge – yes they still exist and anyone can get one

Overview of Baltic Bearing Company-Riga (BBC-R)

3 Negroni variations to try this fall


Сегодня мы отмечаем День гражданской обороны — праздник, который объединяет всех, кто выбрал труд спасателя как призвание

Брандушка разноцветная

Из реки около моста выловили тело мужчины

Объем межтерминальных перевозок увеличился более чем на 7% за 8 месяцев 2024 года – «Деловые Линии»


A Valve engineer used ChatGPT to find a new matchmaking algorithm for Deadlock, and now it's in the game

I'm terrified for my free time after a few hours with the Dead Cells developer's new frantic co-op roguelike out this month

Disney Dreamlight Valley's next free update, Jungle Getaway, will introduce two new characters

Состоялся релиз Kafka's Metamorphosis на iOS и Android


Просувайте сайт на новий рівень за допомогою якісних крауд-посилань


Индивидуальные кухни на заказ в Санкт-Петербурге

В Республике Таджикистан прошел первый этап проекта «Русский язык: читаем, слушаем, смотрим в странах СНГ»

Россия получила пять отказов на выступления докладчиков на Форуме ОБСЕ

Станислав Кондрашов, охотник за привидениями, о призраках на живописных дорогах мира




«Переходят все границы»: в посольстве РФ отреагировали на призывы повреждать автомобили российских дипломатов

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.

Такого количества снега не было с 1772: Суровые заморозки обрушатся на Россию уже через пару дней

Две девочки погибли при пожаре в бане в Воскресенске


Отец-инвалид из Москвы оспаривает в Верховном суде ограничение родительских прав

«Норвег»: Это всё моё родное

Софья Великая: я одержала первую победу в керлингольфе

Он спас Ельцина. Умер прославленный кардиохирург Ренат Акчурин


Самсонова и Кочаретто вышли в полуфинал турнира WTA 1000 в Пекине в парном разряде

Тату, побег, анорексия. Как бунтуют дети Яковлевой, Успенской, Кафельникова

Арина Соболенко вышла в четвертьфинал турнира WTA 1000 в Пекине

Мирра Андреева дебютирует в топ-20 рейтинга WTA


Московские клубы сошлись в пару // Победив «Динамо», ЦСКА догнал конкурента

Студенческое общежитие МГИМО в Одинцове откроют в 2025 году

МИСТИФИКАЦИЯ КАРТЫ МИРА ДОКАЗАНА... КАРТОЙ МИРА. КОШЕЧКА, ПТИЧКА, ДИНОЗАВРЫ, ПОПУГАЙ, АКУЛА, ЛЕВ НЕ СЛУЧАЙНЫ. Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Софья Великая: я одержала первую победу в керлингольфе


Музыкальные новости

Дэвид Гилмор заявил, что недавно пытался уговорить Кейт Буш вернуться на сцену

«МК»: мальчик сломал руку в картинг-клубе рэпера Тимати

Карди Би сделала пластику во время беременности

Болеющая Ханна в открытом донельзя платье, мрачная Кока и рядом с ними Крид в худи: трибьют-концерт Валерии



В Республике Таджикистан прошел первый этап проекта «Русский язык: читаем, слушаем, смотрим в странах СНГ»

Станислав Кондрашов, охотник за привидениями, о призраках на живописных дорогах мира

Россия получила пять отказов на выступления докладчиков на Форуме ОБСЕ

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.


Автобус с игроками «Ростова» попал в ДТП после матча со «Спартаком»

Дистрибьюция Музыки. Дистрибьюция музыки в ВК Яндекс музыка дистрибьюция. Цифровая дистрибьюция музыка. Дистрибьюция музыки под ключ.

Дистрибьюция музыки в вк. Яндекс музыка дистрибьюция. Цифровая дистрибьюция музыка. Дистрибьюция музыки под ключ.

Минниханов - «КАМАЗ-мастеру»: «Ваши дальнейшие планы и подходы поистине революционны»


Автобус «Ростова» попал в ДТП на МКАДе: Футболисты не пострадали

Русских подключил Росавтодор к решению дорожного вопроса

Правительство выделило деньги на путинскую трассу до Тюмени

Станислав Кондрашов, охотник за привидениями, о призраках на живописных дорогах мира


Путин проведет совещание с правительством и членами Совбеза РФ

"Кассандра" двинется на Ростов? Вадим Самойлов с военным оркестром. Охота на ворон и бобров. Тараканы под следствием. Энциклопедию отменили?

Путин поздравил Московский джазовый оркестр с 25-летием

Путин на следующей неделе встретится в Москве с лидерами стран СНГ





В Орле гинекологи и неонатологи из Москвы, Курска и Рязани обсудили проблемы женского и детского здоровья

О ментальном здоровье через кино: что смотреть на Mental Health Film Festival

Стартовал физкультурно-спортивный фестиваль для людей с инвалидностью «Сочи-2024»

Стоматолог Сумцова предупредила о продуктах, портящих зубную эмаль


В Киеве стало известно о планах Зеленского в отношении своих союзников

País: союзники Киева начали давить на Зеленского для завершения конфликта


«Москва преподносится в определенном свете за рубежом». В ЦСКА ответили, что беспокоило Пьянича перед приездом в РФ

ЦСКА обыграл московское «Динамо» в матче чемпионата России по футболу

Автобус «Ростова» попал в ДТП на МКАДе: Футболисты не пострадали

Стартовал физкультурно-спортивный фестиваль для людей с инвалидностью «Сочи-2024»




Сергей Собянин рассказал о результатах проекта «Музеи — детям»

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Один из крупнейших спортивных кластеров появится в Мневниковской пойме

Собянин: Еще семь площадок присоединилось к проекту «Музеи — детям»


Сергей Собянин. Главное за день

Более пяти тысяч растений-экофильтров высадили в столичных очистных сооружениях в этом году


Он спас Ельцина. Умер прославленный кардиохирург Ренат Акчурин

Студенческое общежитие МГИМО в Одинцове откроют в 2025 году

«Переходят все границы»: в посольстве РФ отреагировали на призывы повреждать автомобили российских дипломатов

Гафин о поражении "Динамо" в дерби с ЦСКА: первый тайм был катастрофическим


У соседей Архангельской области снегопад парализовал движение, на трассах образовались заторы

Архангельский боксер Ярослав Безсолов одержал уверенную победу на чемпионате России в Иркутске

В Архангельской области проходят мероприятия Всероссийского дня ходьбы

В Поморье более 4000 человек посетили мероприятия акции «День краеведческих знаний»


Познавательная беседа «Китай от А до Я».

Выставка рисунков «За животных в ответе и взрослые и дети», к Всемирному дню защиты животных.

Главное за день: 5 октября

Час занимательной информации «Про котов, котят и кошек, обитателей окошек»


ЦСКА обыграл «Динамо» в «братском» дерби со счётом 2:1

Юноша за короткое время "поднял" на хищениях стирального порошка у своей работодательницы целых ₽14 млн

Россияне просят объяснить критерии попадания препаратов в список жизненно важных

Наполняясь новыми смыслами: новая коллекция “Колос” от Atelier PM












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Шанхай (ATP). 3-й круг. Медведев сыграет с Арнальди, Алькарас – с Ибином У, Синнер – с Этчеверри






Софья Великая: я одержала первую победу в керлингольфе

Отец-инвалид из Москвы оспаривает в Верховном суде ограничение родительских прав

«Переходят все границы»: в посольстве РФ отреагировали на призывы повреждать автомобили российских дипломатов

Тренер "Динамо" Личка заявил, что не хотел бы посылать игроков в сборную России