Изследователи в Германия искат да превърнат зелените отпадъци, сеното и водораслите в напълно биоразградими пластмаси. Те вярват, че такива пластмаси могат да се използват в медицински продукти, автомобилни компоненти, изолация и опаковки.
Планът е да се разработи рентабилна и енергийно ефективна технология за производство на иновативни пластмаси на базата на полибутилен сукцинат (PBS), които се получават изцяло от органични отпадъци.
Нова младежка изследователска група в Университета в Олденбург планира да разработи този метод.
PBS прилича на конвенционалните пластмаси
„Работата на новата младежка изследователска група има за цел да предложи пластмаси, произведени от възобновяеми суровини, като индустриално жизнеспособна алтернатива на конвенционалните пластмаси“, заявява проф. д-р Ралф Брудер, президент на Университета в Олденбург.
Изследователите разкриват, че PBS прилича на конвенционалните пластмаси полипропилен и полиетилен по отношение на здравина и обработваемост, с основното предимство, че е лесно биоразградима. Въпреки това, учените все още не са произвели изцяло биобазиран материал, който е напълно рециклируем, а производствените процеси все още не са подходящи за използване в химическата промишленост.
Достатъчно стабилни, за да бъдат ефективни в нискоразходни, нискоенергийни процеси
„За да се постигне висока производителност, са необходими микроорганизми, които са лесни за отглеждане и достатъчно стабилни, за да бъдат ефективни в нискоразходни, нискоенергийни процеси“, казват изследователите.
В три подпроекта младежката изследователска група ще проучи как да превърне биологичен субстрат, състоящ се от градински отпадъци и отпадъци от селскостопански култури, в Bio-PBS.
Първата стъпка на екипа ще бъде да оптимизира процеса на ферментация: в новоразработен биотехнологичен процес те ще оценят колко ефективно органичният материал може да бъде превърнат в биопластмаси, като се използват различни видове микроорганизми.
Ключов фактор тук е, че ще бъдат тествани два различни процеса на ферментация – ферментация на ацетон-бутанол-етанол (ABE) и ферментация на янтарна киселина, според наличната информация.
Също така е разкрито, че вторият подпроект ще се фокусира върху „даунстриминг“ – процеса на отстраняване на чужди вещества от преобразувания материал.
Целта тук е да се преобразува органичното съединение бутанол-1 в 1,4-бутандиол, двувалентен алкохол и важна суровина за пластмаси. С помощта на симулации и машинно обучение те ще търсят начини за подобряване на материалния и енергийния баланс на този процес.
Подчертано е също, че е необходимо ново химично вещество за отстраняване на замърсителите, за да се произведе първият напълно биоразградим BPS. Екипът вече е разработил основен проект за това вещество и е подал заявка за патент.
В третия подпроект се планира по-нататъшно усъвършенстване на технологията. Друга цел е да се използват остатъците от производството на био-PBS за генериране на възобновяема електроенергия и топлина, които могат да се използват за работата на лабораторните съоръжения.
В последната фаза изследователите имат за цел да произведат първите продукти за промишлена употреба – например опаковки и медицински материали – като използват цифрови 3D модели и изцяло биобазиран PBS, според съобщението.
Източник: InterestingEngineering
