Témata
Reklama

Svět má slušnou šanci být zbaven jednoho ze svých nejtíživějších problémů. Týmu z Vysokého učení technického v Brně se totiž podařilo přijít s technologickou inovací, která dokáže zastavit pokrývání zeměkoule odpadem.

Odbouratelné plasty, vznikající za pomoci bakterií z odpadních látek naprosto přírodní cestou, jsou nadějnou budoucností v oblasti plastových výrobků. Tento projekt s názvem Bioplast PHA vyvíjel tým pracovníků a studentů doktorandského a magisterského studia Centra materiálového výzkumu na Vysokém učení technickém v Brně. Inovace zvítězila v rámci Festivalu České inovace 2014 a byla oceněna jako vítězný projekt v kategorii Inovační nápad. Technologie přináší revoluční výsledky v oblasti výroby i likvidace plastových výrobků a po právu byla oceněna mezi dalšími 127 přihlášenými projekty.

Reklama
Reklama
Obr. 1 Některé bakterie si umějí z odpadních látek, které jim slouží jako potrava, vytvořit zásobní polymer PHA. Ten si ukládají na horší časy a v době hladovění jej pak mohou využít jako vnitřní potravu. Brněnští vědci dokážou tyto bakterie přimět k maximální produkci PHA.

Biotechnologická výroba bioplastů

Tým studentů a pracovníků z Centra materiálového výzkumu zaujal na Festivalu Českých inovací novou studií, díky níž se dají produkovat beze zbytku odbouratelné plasty, a to ještě nezatěžující biotechnickou cestou. Tyto plasty vznikají na bázi polyhydroxyalkanoátů (PHA) s využitím odpadních látek. Ve zkratce řečeno, bakterie přeměňují odpadní olej na zásobní polymer PHA, jehož množství lze ovlivňovat kultivačními podmínkami bakterií, což je například míra stresu vznikající limitovaným přísunem jedné ze živin. Optimalizací technologie se dá touto cestou vyrobit až 70 % PHA, tzn. ze 100 kg oleje se vyrobí 70 kg čistého polymeru za tři dny. PHA plasty jsou svými vlastnostmi i cenou velmi podobné známému polypropylenu, na rozdíl od něj jsou však plně rozložitelné v přírodě a jeho užitím nedochází k akumulaci neodbouratelného odpadu.

Obr. 2. a) bakterie produkující PHA; b) bakterie s granulemi PHA; c) PHA v granuli – detail

Využití bioplastů má obrovskou budoucnost. Polymer PHA lze zpracovat do plošných tvarů, tenkých fólií, nanovláken a mikro- či nanočástic. Z velmi levné suroviny se mohou vyrábět pomocí mikroorganismů špičkové polymerní materiály, které lze pak dále použít na mnohé speciální aplikace. Využití najde tento PHA polymer zejména v oblasti obalového průmyslu v potravinářství a kosmetice a jeho příznivé přírodní vlastnosti budou určitě oceněny i v produkci kojeneckých a dětských lahví, dětských hraček a dalších ekologických výrobků.

Obr. 3. Kmenová část pracovní skupiny Biotechnologie Centra materiálového výzkumu FCH VUT v Brně

Výroba v Číně

Jelikož se dá předpokládat, že EU bude v příštích letech přísněji regulovat produkci neekologických plastů, je tato inovace velmi podstatná do budoucna. V současné době je průmyslová výroba bioplastů vzhledem k jejich ceně poměrně nízká. Využití odpadních surovin však výslednou cenu velmi pozitivně vylepšuje. Průmyslový partner, a zároveň vlastník licence tohoto výzkumu, v současné době pracuje na budování poloprovozní linky v ČR a zavedení technologie do výroby v Číně. Tam by tato technologie měla výrazný přesah v řešení závažného ekologického a společenského problému – k výrobě bioplastů by mohl být využit odpadní fritovací olej, který se v Číně nebezpečně hromadí.

Skupina biotechnologie CMV se snaží uvést výsledky do co nejširší praxe. V průmyslu se bakterie kultivují obvykle ve fermentačních tancích o objemu několika set až tisíc litrů. Patentovaná technologie je v současné době uváděna na zahraniční trh pod komerčním názvem Hydal.

Lidé ročně vyprodukují až 265 milionů tun plastů a plastových výrobků, část z nich sice už vyspělé země recyklují, ale i v Evropě se každý rok najde asi 25 milionů tun plastového odpadu, který příroda neumí nijak absorbovat a v prakticky nezměněné podobě se tedy bude na zemi nebo v zemi nacházet i za dalších 500 let. Plastový odpad ropného původu se hromadí nejen na pevnině, ale ohrožuje i moře a oceány a živé organismy.

Nakrmte mikroorganismy olejem z vaření, ony ho stráví a v jejich buňkách vznikne biologický, tedy pro lidi i přírodu neškodný plast. Tak by se dal zjednodušeně vysvětlit princip nové technologie vědců z Centra materiálového výzkumu Fakulty chemické VUT v Brně.

Produkce bioplastů pomocí mikroorganismů bude časem stále více konkurovat ropným plastům. Bioplast je bezpečný a po všech stránkách ekologický. Jako krmivo pro mikroby, které ho umí vyrobit, se využijí odpady z jiných výrob, například použitý kuchyňský olej.

Česká inovace

Blanka Marosi

blanka.marosi@ceskainovace.cz

www.ceskainovace.cz

www.facebook.com/ceskainovace
LinkedIn //goo.gl/xWnCv
Youtube: //www.youtube.com/user/Ceskainovace

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 140537
Datum: 13. 05. 2014
Rubrika: Servis / Zajímavosti
Autor:
Firmy
Související články
NPE 2012 a plastové materiály

V Orlandu na Floridě se na sklonku jara konala největší událost roku v průmyslu plastů - trienale NPE 2012, která současně oslavila 75. výročí založení SPI (Society of the Plastic Industry). Poprvé po 40 letech se National Plastics Exhibition, tento vrcholný veletrh amerického plastového průmyslu, nekonal v červnu v Chicagu, ale o něco dříve na Floridě, mimo centra automobilového průmyslu, plastů a strojírenství amerického Středozápadu.

Vyvíjí se nový solný reaktor

Ruští vědci zahajují přípravu koncepce reaktoru chlazeného tekutými solemi, který je považován za nezbytnou součást budoucnosti jaderné energetiky. Tento reaktor je totiž schopen spalovat nejrizikovější radioaktivní odpady pocházející nejen z jaderné energetiky. Dále se připravuje tendr na výstavbu reaktoru BREST-300, který také přispěje k řešení problému použitého jaderného paliva.

S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

Související články
Atraktivní projekty: Jen vítr to ví…

Zkrotit vítr a využít jej ve svůj prospěch toužil člověk už od úsvitu dějin. Dodnes jsou známé větrné mlýny na starověké Krétě nebo ve středověkém Holandsku. I na některých místech Čech a Moravy se v minulosti osvědčily. Moderní doba však proměnila i tuto techniku.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jaderná energetika: Reaktor do každé kapsy

Postavit velkou jadernou elektrárnu je projekt na celé desetiletí, ve kterém se investice počítají na miliardy dolarů a délka použitých trubek a kabelů na tisíce kilometrů. Náklady i rozměrné technologie lze přitom už dnes srazit do téměř "kapesních" formátů, aniž by konstruktéři museli ustoupit od výroby energie postavené na jaderném štěpení.

Atraktivní projekty: Plující chrámy techniky

Moře a oceány brázdí stále více plavidel, jež budí úžas nejen svými rozměry, ale také technickým vybavením.

Jaderná energetika: Indové chtějí zlevnit jádro

K nejvíce ekologickému způsobu výroby elektrické energie bezesporu patří jaderná energetika. Podle statistik světové nukleární asociace WNA bylo v loňském roce ve třiceti zemích světa v provozu přes 430 jaderných reaktorů s celkovou instalovanou kapacitou cca 372 tisíc MW, což představuje produkci 13 % celosvětové elektřiny. Nyní se staví 68 reaktorů v plánu je výstavba dalších 162.

Atraktivní projekty: Sixtinská kaple září

Sixtinská kaple ve Vatikánu se po 500 letech rozzáří zcela unikátně, a to díky nejmodernější technice. Návštěvníkům tak nabídne ojedinělý zážitek. Společnost Osram, výrobce světelných zdrojů a svítidel, ji totiž vybavuje novým systémem LED osvětlení. Systém, jenž je k uměleckým dílům mimořádně šetrný, umožňuje značně vyšší hodnoty osvětlení. Navíc ve srovnání se stávajícím osvětlovacím systémem spotřebovává méně energie.

Atraktivní projekty: Tramvaje se vracejí do L.A.

Účastníci referenda v centru Los Angeles před rokem schválili projekt financování výstavby jedné okružní tramvajové linky ve výši 125 milionů dolarů. Do provozu by měla být uvedena v roce 2016.

Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

Atraktivní projekty: Wi-fi s novým trendem

Na letišti se neztratíte, v muzeu získáte atraktivního průvodce a v nemocnici budete stále v lékařské péči. Umožňují to nové trendy v technologii wi-fi.

Atraktivní projekty: Kříženci jsou v módě

Podle definice je za hybridní dopravní prostředek pokládán takový, jenž využívá k pohonu nejméně dvou energetických zdrojů a má v sobě zabudovány dva zásobníky energie. Někteří kříženci stanovenou normu přesně nedodržují, ale přesto jsou za hybridy označováni. Pojmenování není důležité, důležitý je výsledek.

Atraktivní projekty: Cryosatelit měří ledovce

Podle informací britského listu The Guardian, se zdá, že za poslední roky roztálo v Arktidě 900 krychlových kilometrů letního ledu, přičemž toto tání je zhruba o padesát procent rychlejší, než vědci odhadovali. Svědčí o tom snímky, které zaslal evropský satelit CryoSat-2.

Atraktivní projekty: Sluneční ostrovy plné krás…

Snad jen o letní dovolené na mořské pláži mohou napadnout architekty a konstruktéry myšlenky na plující ostrovy poháněné sluneční energií.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit