Zöldhulladékból, szénából és algából készül biológiailag lebomló műanyag. A technológia nemcsak zöld, de energia- és költséghatékony is.
Német tudósok dolgoznak egy olyan műanyag kifejlesztésén, amelynek az alapja a mezőgazdasági és zöldhulladék. A kutatásból eredő, biológiailag teljes mértékben lebomló új anyagokat orvosi termékekben, autóipari alkatrészekben, szigetelésben és csomagolóanyagokban használhatják fel.
Az Oldenburgi Egyetemen e nemes feladatra létrehozott csoport egy olyan módszerre fókuszál, amely ipari szinten is életképes alternatívát kínálhat a hagyományos, fosszilis alapú műanyagokkal szemben. A projekt célja a költség- és energiahatékony módon előállított, innovatív műanyagok készítése, polibutilén-szukcinát (PBS) alapanyagból.
Az iskola a közleménye szerint a PBS tulajdonságai több szempontból hasonlítanak a hagyományos műanyagokra. Szilárdság és feldolgozhatóság tekintetében közel áll a polipropilénhez és a polietilénhez, miközben jelentős előnyt jelent, hogy a természetben könnyen lebomlik.
A kutatócsoport viszont arra is rámutatott, hogy eddig nem sikerült olyan teljes egészében bioalapú anyagot előállítani, amely teljes mértékben újrahasznosítható is. És a jelenlegi gyártási folyamatok egyelőre nem alkalmasak a vegyipari alkalmazásra. A fejlesztés ettől függetlenül bizakodásra ad okot, így már keresik a választ az előállítás hatékonyságának kulcskérdéseire is.
A cél olyan mikroorganizmusok alkalmazása, amelyek könnyen tenyészthetők és stabil működést biztosítanak alacsony költségű, alacsony energiaigényű folyamatokban.
A csapat éppen ezért három alprojektben vizsgálja, hogy miként lehet a kertben keletkező növényi törmelékből vagy mezőgazdasági hulladékból álló biológiai szubsztrátot „Bio-PBS-sé” alakítani.
Az első alprojekt középpontjában az erjesztési folyamat optimalizálása áll. Egy újonnan kidolgozott biotechnológiai eljárás során különböző mikroorganizmusokkal tesztelik, hogy milyen hatékonyan alakítható át a szerves anyag bioplasztikká.
A kutatók két eltérő fermentációs eljárást is vizsgálnak: az aceton–butanol–etanol (ABE) fermentációt, valamint a borostyánkősav-fermentációt.
A második alprojekt az ún. „downstreamingre”, vagyis arra a lépésre összpontosít, amely során az idegen anyagokat eltávolítják az átalakított anyagból. Ennek célja az, hogy az n-butanolt 1,4-butándiollá alakítsák át. Utóbbi egy alkohol, ami fontos alapanyagnak számít a műanyaggyártásban. A kutatók szimulációk és gépi tanulási módszerek segítségével keresik azokat a megoldásokat, amelyek javítják a folyamat anyag- és energiamérlegét.
A harmadik alprojekt egy új kémiai anyag fejlesztésére irányul: eltávolítja a szennyeződéseket, és lehetővé teszi az első teljes mértékben biológiailag lebomló PBS előállítását.
A tudósok már el is készítették az anyag alapvető tervezetét, és benyújtották rá a szabadalmi kérelmet.
A projekt további célja, hogy a bio-PBS gyártása során keletkező maradványanyagokat megújuló villamos energia és hő előállítására használják fel, laboratóriumi létesítmények működtetésére. A fejlesztés utolsó szakaszában a kutatók digitális 3D modellek segítségével, teljes egészében bioalapú PBS-ből készítik el az első ipari felhasználásra szánt termékeket, például autóipari, orvosi célú és csomagolóanyagokat.
A címlapkép illusztráció. Forrás: Freepik
Magyarország sikeresen jelentette be a tisztaipar-megállapodáshoz kapcsolódó beruházásokhoz nyújtható támogatási programját.
Első alkalommal mutatkozott be Magyarország és a Paks II. Zrt. a franciaországi Nukleáris Világkiállításon.