Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Bakterie a olej od hranolek zachraňují svět
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Bakterie a olej od hranolek zachraňují svět

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.


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

Další články

Zajímavosti ve vědě a technice
Výzkum/ vývoj
Ekologie
Technologie zpracování pryže/ plastů

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: