Έργο που υποστηρίζεται από τον στρατό των ΗΠΑ χρησιμοποιεί πυρόλυση για την παραγωγή τροφίμων και καυσίμων από απόβλητα.
Βραβείο 7,2 εκατομμυρίων δολαρίων πήραν ερευνητές του Michigan Tech University στις ΗΠΑ καθώς κατάφεραν να μετατρέψουν πλαστικά απορρίμματα σε σκόνες πρωτεΐνης και λιπαντικά. Η ομάδα μελέτης έλαβε επιχορήγηση για την εργασία της στην πυρόλυση, μια χημική μέθοδο μέσω της οποίας ο στρατός των ΗΠΑ επιδιώκει να λειτουργήσει τις αλυσίδες εφοδιασμού του.
Βραβευμένο από την Defense Advanced Research Projects Agency (gate), το έργο θα είναι μια τετραετής συμφωνία συνεργασίας που ονομάζεται BioProtein.
«Προσπαθούμε να πάρουμε πλαστικά ή σύνθετα απόβλητα από στρατιωτικές επιχειρήσεις στο σύνολό τους και να τα κάνουμε χρήσιμα για τον στρατό», είπε ο Steve Tektman, επίκουρος καθηγητής βιολογικών επιστημών στο Michigan Tech σύμφωνα με το computernetworktopology.
«Συχνά, το πλαστικό είναι το πιο δύσκολο σκουπίδι. Το έργο μας προσπαθεί να βρει τρόπους να μετατρέψει τα απορρίμματα πλαστικού σε σκόνη πρωτεΐνης ή σε συμπληρώματα διατροφής και λιπαντικά. Η γενική ιδέα είναι ότι το πλαστικό είναι δύσκολο να διασπαστεί χρησιμοποιώντας τη βιολογία επειδή είναι κατασκευασμένο από πολυμερές και οι μονάδες του είναι κολλημένες μεταξύ τους. Για την απομόνωση πολυμερών, ορισμένα βακτήρια μπορούν να το κάνουν αυτό, αλλά είναι πολύ αργό. Επομένως, για να μετατρέψουμε γρήγορα τα πλαστικά σε τρόφιμα, χρειαζόμαστε μια εναλλακτική προσέγγιση», τόνισε.
Πλαστικά απόβλητα για τρόφιμα και καύσιμα
Το έργο θα χωριστεί σε τρεις φάσεις. Πρώτον, η ερευνητική ομάδα πρέπει να αποδείξει ότι τα πλαστικά απόβλητα μπορούν να μετατραπούν σε σκόνες πρωτεΐνης και λιπαντικά. Αυτό θα απαιτούσε το σχεδιασμό και τη χρήση ενός συστήματος διαχωρισμού για την ανάκτηση 2,5 g σκόνης μικροβιακής πρωτεΐνης.
Στο δεύτερο στάδιο, 100 γραμμάρια σκόνης μικροβιακής πρωτεΐνης θα ανακτηθούν από το μέσο καλλιέργειας. Σε ένα τελευταίο βήμα, η ομάδα θα έχει δημιουργήσει ένα «μαύρο κουτί» που μπορεί να λειτουργήσει ως επιχειρησιακή μονάδα πεδίου που θα καθαρίζει μεγάλες ποσότητες σκόνης πρωτεΐνης.
Ο Techtmann ισχυρίζεται ότι το σύστημα στοχεύει να είναι αυτοσυντηρούμενο για 28 ημέρες, να χωράει στο πίσω μέρος ενός φορτηγού και να χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια.
Η διαδικασία πυρόλυσης της ομάδας μετατρέπει τα πλαστικά σε ενώσεις που μοιάζουν με πετρέλαιο χρησιμοποιώντας θερμότητα και έναν αντιδραστήρα, ο οποίος μπορεί να αποσυνθέσει πολυμερείς αλυσίδες. Η ένωση που μοιάζει με λάδι στη συνέχεια τροφοδοτείται σε μια κοινότητα βακτηρίων. Τα βακτήρια αναπτύσσονται πολύ πιο γρήγορα σε αυτό το λιπαρό περιβάλλον. Μέσω αυτής της διαδικασίας, λέει η ομάδα, μπορεί να μετατρέψει το πλαστικό σε πρωτεΐνη πολύ γρήγορα.
Οι ερευνητές οραματίζονται ένα σύστημα στο οποίο οι στρατιώτες θα ρίχνουν τα πλαστικά τους απορρίμματα σε ένα δοχείο, το οποίο στη συνέχεια μεταφέρεται σε αντιδραστήρες επεξεργασίας για να διασπαστεί από τη θερμότητα ή/και τα χημικά. Μόλις διασπαστεί, το υποπροϊόν θα τροφοδοτηθεί σε μια δεξαμενή με βακτήρια, τα οποία «μασούν ό,τι ρέει εκεί και μεγαλώνει». Τα κύτταρα στη συνέχεια ξηραίνονται σε σκόνη.
Ο Τινγκ Λου, καθηγητής βιομηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, συνεργάζεται στο έργο και λέει ότι στόχος του είναι να κατασκευάσει βακτήρια για να αναβαθμίσει τη σκόνη πρωτεΐνης με μέγιστη θρεπτική αξία.
«Εμπλουτίζοντας συγκεκριμένα αμινοξέα και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, ελπίζουμε να αυξήσουμε την περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά της σκόνης και να την προετοιμάσουμε για στρατιωτικές ανάγκες», λέει ο Lu.
