Изследователски проект превръща хранителни отпадъци в биоразградима пластмаса

31.07.2025   |   Начало»Проекти

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

По данни на Министерството на земеделието на САЩ 30 до 40% от храните в страната се изхвърлят, в резултат на което милиони килограми храна всяка година се разлагат на депата и отделят парникови газове, като метан и въглероден диоксид. Пластмасата също се трупа по целия свят и разграждащите се бутилки и торбички подхранват страховете от попадане на микропластмаса във водоизточниците и телата ни.
 
Представените си, че дори само част от хранителните отпадъци могат да се превърнат в биоразградима пластмаса, решавайки два проблема наведнъж и спомагайки за опазването на планетата в дългосрочен план. Именно по този въпрос работи изследователски екип от Университета Бингхамтън в Ню Йорк, който наскоро публикува резултатите от проучванията си.
 
"Можем да използваме хранителните отпадъци като ресурс, който да превръщаме в толкова много индустриални продукти и биоразградимият полимер е само един от тях", коментира проф. Ша Джин от Университета Бингхамтън. "Целта ни е не само да оползотворим хранителните отпадъци, но и да намалим производствените разходи за този екологичен полимер. Налице са няколко различни опции, като генериране на биогорива и биохимикали."

Как хранителните отпадъци се превръщат в биопластмаса

В момента производството на биоразградима пластмаса е скъпо, защото разчита на рафинирани захарни субстрати и чисти култури микроорганизми. Като част от проучването, екипът от Университета Бингхамтън храни бактерии Cupriavidus necator с млечна киселина, получена от ферментацията на хранителни отпадъци (които служат като необходим източник на въглерод) и добавен амониев сулфат (като източник на азот).
 
Бактерията синтезира PHA пластмаса като средство за съхранение на въглерод и енергия. Около 90% от PHA пластмасата, произведена от бактериите, може да бъде събрана и оформена в биоразградими опаковки и други продукти.
 
"Биоконверсията на хранителните отпадъци в органични киселини беше сравнително лесна задача. Култивирането на бактерии, произвеждащи пластмаса, беше трудно, защото в началното нямах опит с бактериална ферментация за производство на биополимери", споделя Тианженг Лиу, водещ автор на проучването. "При всяка стъпка се чувствах сякаш нещо не е, каквото очаквах."
 
За целите на проучването екипът използва хранителни отпадъци от студентския стол на университета.

Отговори на критично важни въпроси

С работата си по проекта изследователите дават отговор на някои критично важни въпроси за процеса на превръщане на храна в пластмаса. Така например, става ясно, че хранителните отпадъци могат да се съхраняват за поне една седмица, без никакви неблагоприятни ефекти върху процеса на биоконверсия, което предлага гъвкавост при събирането им в индустриален мащаб. Екипът също така определя дали биоконверсията зависи от някакъв специфичен тип храна и как да се процедира с различните видове отпадъци, които може да получи събирателният център.
 
"Открихме, че процесът е много стабилен, ако различните типове храни се смесват в еднакви количества", посочва Джин. "Контролираме температурата и pH по време на ферментацията и тези условия стимулират растежа на произвеждащите органични киселини бактерии."
 
Джин има планове и за твърдите остатъци от процеса на ферментация. Те изглеждат като паста и екипът прави от тях органичен тор като по-добра алтернатива на стандартните химични смеси.
 
Като продължение на проекта, Джин би искала да увеличи мащабите, за да се увери, че процесът ще продължи да дава желаните резултати. За целта екипът се надява на допълнително финансиране или сътрудничество с индустриален партньор.

Ключови думи: биополимери   биоразградими пластмаси   управление на отпадъците  

Област: Технологии