Композит на основе конопли может облегчить беспочвенное земледелие

Учитывая разнообразие применений, конопля становится все более популярной культурой в США и других странах за последние полвека. Это увеличение производства привело к всплеску привлекательного побочного продукта: волокна конопли.

Смешивание волокон конопли с другими материалами может формировать многофункциональные биокомпозиты, подходящие для выращивания растений с помощью гидропоники, типа беспочвенного садоводства, которое, помимо других преимуществ, значительно сокращает использование земли, воды и пестицидов.

Но биокомпозитам на основе конопли иногда может не хватать механической прочности, необходимой для правильного роста растений. Современные химические методы, разработанные для улучшения структурной целостности этих биокомпозитов, обычно производят летучие органические соединения или ЛОС, вредные для здоровья и окружающей среды.

Химик из Небраски Барри Чунг и его коллеги недавно представили подход, который химически соединяет придающий структуру компонент волокон конопли, лигнин, с «связывающими молекулами», которые укрепляют полученный биокомпозит. В отличие от предыдущих методов, подход команды требует только воды в качестве растворителя, что дает безвредные неорганические соли, а не летучие органические соединения в качестве побочных продуктов.

Механические испытания показали, что новый биокомпозит более прочен, чем стандартный аналог на основе конопли, и намного лучше сохраняет свою форму при воздействии сжимающих сил. Он также может содержать примерно в два раза больше воды, чем чистое волокно конопли, что почти сравнимо по емкости с обычным торфяным мхом.

Команда приступила к выращиванию редиса Daikon и зеленого горошка из биокомпозита, что является многообещающим признаком его потенциала в качестве жизнеспособной и экологически чистой среды для выращивания.

По словам исследователей, применение химического метода к другим лигнинсодержащим волокнам, включая льняной, джут и кокосовую шелуху, может привести к созданию набора устойчивых биокомпозитов для использования в питательных средах, биопластиках и упаковочных материалах.

Расширение этого диапазона гидропонных питательных сред может оказаться особенно важным, поскольку население мира продолжает расти, водные ресурсы становятся все меньше, а эрозия верхнего слоя почвы затрудняет традиционное земледелие.

Также читайте: Снижение выбросов ПГ при кормлении КРС гидропонным кормом обнаружили ученые

Источник: Университет Небраски-Линкольн