Tworzenie biologicznych tworzyw sztucznych ze strumieni odpadów
Podczas gdy potencjał rynkowy w zakresie przyjaznych dla środowiska alternatyw dla tworzyw sztucznych opartych na paliwach kopalnianych jest ogromny, koszty pozostają decydującym czynnikiem. - Aby zapewnić opłacalność komercyjną biologicznych tworzyw sztucznych, ich koszt musi mieścić się w przedziale cenowym tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej - wyjaśnia koordynator projektu SYNPOL prof. Jose Luis Garcia Lopez z hiszpańskiej krajowej rady ds. badań (Spanish National Research Council). - Jednym ze sposobów na zapewnienie efektywności kosztowej jest wykorzystanie istniejących strumieni odpadów, które kończą na wysypiskach lub osadu ściekowego z oczyszczalni ścieków. Inna istotna korzyść tego rozwiązania wynika z faktu, że kraje europejskie przeznaczają duże środki finansowe na transport odpadów komunalnych wiele kilometrów poza tereny miast lub krajów związkowych w celu składowania ich na wysypiskach śmieci, co w dłuższej perspektywie czasowej doprowadza do powstawania problemów ekologicznych. Waloryzacja tych odpadów oznacza oszczędność dla władz lokalnych, a także jest korzystna dla środowiska i stanowi bodziec dla rozwoju przemysłu przetwarzania odpadów. Wykorzystanie zalet bioodpadów Kluczowym sukcesem finansowanego przez UE projektu SYNPOL było wykorzystanie tej okazji poprzez opracowanie wydajnego procesu efektywnego przekształcania odpadów w biopolimery. System przekształca złożone odpady biologiczne w gaz syntezowy, który następnie wprowadzany jest do bioreaktora w celu przeprowadzenia fermentacji bakteryjnej. W ten sposób tworzone są polihydroksyalkaniany (PHA) oraz elementy składowe nowatorskich biopolimerów. Po przeprowadzeniu oceny najbardziej obiecującym materiałem do produkcji gazu syntezowego okazała się słoma. Wykazano również imponujące postępy w zakresie optymalizacji uzysku produktu fermentacji przez mikroorganizmy. - Proces ten pomoże zredukować wielkość wysypisk oraz szkodliwy wpływ petrochemicznych tworzyw sztucznych, oferując realną alternatywę - powiedział Garcia. Ponadto technologia fermentacji gazu syntezowego otwiera nowe możliwości w zakresie przekształcania gamy bioodpadów przemysłowych. Dzięki niej wzmocnione zostaną ogniwa na całym łańcuchu dostaw (na przykład pomiędzy producentami i firmami zajmującymi się przetwarzaniem odpadów), a także pojawią się nowe możliwości w zakresie produkcji żywności, farmaceutyków, opakowań oraz recyklingu. Już teraz kilka produktów z biopolimerów opracowanych przez partnerów projektu SYNPOL przygotowywanych jest do wprowadzenia na rynek. - Na przykład jeden z partnerów projektu, irlandzkie przedsiębiorstwo z grupy MŚP, produkuje biodegradowalny biopolimer, który może być stosowany jako taśma do opakowań - mówi Garcia. - Inny prototyp polimerowy może zostać wykorzystany do tworzenia bazy dla zastosowań biomedycznych. Ponadto różne konsorcja będące partnerami projektu SYNPOL opracowały oczekujące na opatentowanie nowe technologie polimeryzacji PHA poprzez procedury chemiczne i enzymatyczne. - Biuro transferu technologii hiszpańskiej krajowej rady ds. badań stara się rozszerzyć i otrzymać licencje na dwa patenty powstałe w wyniku projektu SYNPOL - powiedział Garcia. - Jeden z wniosków patentowych dotyczy nowatorskiej techniki pirolizy wywoływanej przez mikrofale, która wykorzystywana jest w celu przekształcania odpadów organicznych w gaz syntetyczny i do innych zastosowań w zakresie metabolizmu tlenowego CO w mikroorganizmach. Długoterminowa inwestycja Ukończony we wrześniu 2016 roku projekt SYNPOL jest przykładem na to, że procesy zrównoważonej produkcji mogą przynieść korzyści zarówno ekonomiczne, jak i w zakresie ochrony środowiska. Projekt pokazał, w jaki sposób można wykorzystać strumienie odpadów do produkcji elementów składowych biopolimerów, redukując tym samym potrzeby w zakresie powierzchni dla wysypisk oraz zapotrzebowanie na paliwa kopalniane w Europie. Ta pionierska technologia fermentacji ma potencjał, który może zostać wykorzystany również w innych złożonych strumieniach odpadów w celu wyprodukowania nowych biopolimerów i innych związków o wysokiej wartości dodanej. - Osiągnięcia projektu będą dalej rozwijane w nadchodzących, finansowanych ze środków UE projektach CELBICON i ENGICOIN - powiedział Garcia. - Celem obu projektów jest, poprzez współpracę z inżynierami chemicznymi, zwiększenie wydajności procesu fermentacji gazu, tak aby osiągnąć poziom zbliżony do produkcji na skalę przemysłową. Wielu partnerów projektu również wyraża chęć dalszego rozwoju procesu fermentacji bakteryjnego gazu syntezowego opracowanego w trakcie projektu SYNPOL w ramach przyszłych projektów i sieci.
Słowa kluczowe
SNYPOL, odpady, biologiczne tworzywa sztuczne, gaz syntezowy, fermentacja, biopolimery, PHA
