Wykorzystanie bakterii do przekształcania odpadów organicznych w biodegradowalne bioplastiki
Degradacja tworzyw sztucznych może trwać nawet 2000 lat. Stanowi to ogromny problem ekologiczny zarówno na lądzie, jak i w oceanach, gdzie tworzywa sztuczne dotarły już nawet do najgłębszych zakątków. Każdego roku do mórz trafia około 8 milionów ton tworzyw sztucznych. Parlament Europejski wdraża środki mające na celu wyeliminowanie tworzyw sztucznych jednorazowego użytku do 2030 roku w ramach nadrzędnej strategii Unii Europejskiej dotyczącej tworzyw sztucznych. Szybka zmiana będzie jednak trudna, ponieważ stosowanie tworzyw sztucznych jest powszechne i zakorzenione w praktyce przemysłowej. Teraz pewien europejski start-up podąża inną drogą – tworzy biodegradowalne bioplastiki. Unijny projekt VEnvirotech ma na celu przekształcenie odpadów organicznych w bioplastiki z wykorzystaniem bakterii. Pomysł polega na wykorzystaniu naturalnego procesu tworzenia związków stanowiących rezerwę energetyczną bakterii, które tworzą polimery podobne do tworzyw sztucznych codziennego użytku. Proces ten może być realizowany za ułamek kosztów produkcji tworzyw sztucznych, przy znacznie mniejszym wpływie na środowisko. Technologia ta mogłaby rozwiązać jednocześnie dwa problemy: usuwanie odpadów organicznych i wytwarzanie bardziej ekologicznych tworzyw sztucznych. „Nasze kluczowe cele to zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska tworzywami sztucznymi poprzez stworzenie całkowicie biodegradowalnego bioplastiku oraz przetwarzanie odpadów organicznych nie jako odpadów, ale jako zasobów”, mówi Patricia Aymà, współzałożycielka i dyrektor ds. technologii w biotechnologicznym start-upie VEnvirotech, który ma siedzibę w Barcelonie w Hiszpanii.
Naturalne rozwiązanie
„Bakterie to niesamowite i osobliwe stworzenia. Niektóre z nich są zdolne do wytwarzania wewnętrznej rezerwy energii”, dodaje Aymà. „To pozwala bakteriom przetrwać długi czas bez pożywienia i wspiera kolejne pokolenia bakterii”. Tą rezerwą energetyczną okazał się bioplastik znany jako polihydroksyalkanian (PHA). PHA jest całkowicie organiczny, ulega biodegradacji w środowisku w ciągu 6–9 miesięcy i ma te same właściwości co zwykłe tworzywa sztuczne, takie jak polietylen i polipropylen, co oznacza, że może być produkowany masowo i stosowany jako alternatywa dla nich. Aby bakterie tworzyły tworzywa sztuczne, podaje się im niewielkie ilości pożywienia, a następnie głodzi. Okres głodu przeżywają tylko bakterie zdolne do tworzenia PHA. Po zidentyfikowaniu osobników wytwarzających PHA, są one karmione dużymi ilościami pożywienia, dzięki czemu rosną, tworząc jednocześnie większe ilości PHA. Bakterie te mogą być wykorzystywane do fermentacji odpadów organicznych z zakładów przemysłowych. „Odpady organiczne mają odpowiednią zawartość węgla i składników odżywczych, co sprawia, że są one zdrowym pożywieniem dla bakterii”, wyjaśnia Aymà.
VE-BOX
Firma VEnvirotech opracowała technologię włączającą ten naturalny proces tworzenia rezerw energii w system, który może funkcjonować na skalę przemysłową. Nowatorska technologia została umieszczona w przenośnym pojemniku transportowym, nazwanym VE-BOX. System wewnątrz niego jest w stanie przekształcić odpady organiczne w pożywienie dla bakterii, tworzyć bioplastiki i inaktywować bakterie. W ostatnim etapie bakterie wytwarzające PHA są ekstrahowane za pomocą rozpuszczalnika, co w przyszłości znacznie obniży koszty. VE-BOX będzie oferowany jako usługa w zakresie gospodarki odpadami organicznymi, a klienci zapłacą od tony przetworzonych odpadów. Bioplastiki będą również sprzedawane na rynku. „Obecnie rozwijamy technologię biotechnologiczną i inżynieryjną, a wejść na rynek planujemy w 2022 roku”, mówi Aymà.
Słowa kluczowe
VEnvirotech, bakterie, energia, rezerwy, tworzywa sztuczne, zanieczyszczenie środowiska
