W ramach przełomu, który może przynieść korzyści dwóm różnym technologiom przyjaznym dla środowiska, grupa szwajcarskich naukowców odkryła sposób wytwarzania biodegradowalnego plastiku z nieznośnego produktu odpadowego z biopaliwa.
Przewiduje się, że rynek PLA, formy plastiku biodegradowalnego pochodzenia roślinnego, który jest już stosowany w opakowaniach do żywności, wzrośnie z 360 000 ton w 2013 r. Do ponad 1, 2 miliona ton do 2020 r. Ale PLA pochodzi z roślin takich jak kukurydza, cukier i korzenie tapioki (w zależności od regionu). Tak więc wytwarzanie megatonów z roślinnych tworzyw sztucznych może oznaczać przeznaczenie milionów akrów ziemi, które w przeciwnym razie mogłyby zostać wykorzystane do uprawy żywności.
Ale grupa naukowców z Instytutu Chemii i Bioinżynierii na uniwersytecie ETH Zürich, kierowana przez profesorów Konrada Hungerbühlera i Javiera Péreza-Ramíreza, nakreśliła nowy proces wytwarzania PLA z glicerolu, odpadowego produktu ubocznego produkcji biopaliw. Według pracy, ostatnio opublikowanej w czasopiśmie Energy & Environmental Science , technika ta pozwala oszczędzać energię, stosując produkt, który w innym przypadku byłby zwykle utylizowany w rzekach lub podawany zwierzętom hodowlanym (pomimo obaw o jego skutki), a jednocześnie wytwarzając o 20 procent mniej węgla dwutlenek niż tradycyjne metody.
Zamiast wykorzystywać fermentację do tworzenia PLA, jak to zwykle się dzieje, naukowcy połączyli siły z naukowcami z uniwersyteckiej grupy Advanced Catalysis Engineering, aby stworzyć niestandardowy katalizator. Wykonana z mikroporowatego minerału i opracowana w dużej mierze przez doktora Pierre'a Dapsensa, doktora współpracującego z Pérez-Ramírez, struktura katalizatora szczególnie promuje pożądany proces chemiczny.
Oczywiście przy rosnącym popycie na bioplasty ta metoda nie byłaby tak przydatna, gdyby ilość dostępnego odpadowego glicerolu nie nadążała. Ale Cecilia Mondelli, starszy naukowiec z grupy Advanced Catalysis Engineering w ETH Zurich i jeden ze współautorów pisma, twierdzi, że nie powinno to stanowić problemu.
Według Mondelli produkcja biodiesla ma osiągnąć prawie 40 milionów ton do 2020 r., A surowe odpady glicerolu będą stanowiły około 10 procent tej masy. „Na razie”, mówi, „wszystkie prognozy wskazują, że produkcja biodiesla wzrośnie, a ilość dostępnego surowego glicerolu będzie coraz wyższa”.
Zysk dla każdej branży jest oczywiście ważny. Zespół twierdzi, że obniżając koszty, ich metoda może zwiększyć zyski z produkcji PLA nawet 17 razy lub więcej. Merten Morales, doktorant w grupie ds. Technologii bezpieczeństwa i ochrony środowiska oraz inny autor artykułu, twierdzi, że poza opłacalnością, ich praca stanowi ramy dla tych, którzy mogą chcieć zastosować tę metodę w nowej lub istniejącej biorafinerii.
„To, co ogólnie pokazuje ta publikacja naukowa” - mówi Morales - „to kierunek, w którym należy iść na produkcję [PLA], że jest sposób, jest szansa”.
Ostrzega również, że metoda zespołu nie zostanie przyjęta z dnia na dzień - przynajmniej na masową skalę. Wskazuje, że przemysł naftowy potrzebował ponad 50 lat na budowę ogromnych rafinerii, a ich praca ma na celu raczej pokazanie potencjalnym inwestorom, że zielona technologia może być na tyle opłacalna, że opłacalna.
Nawet jeśli rynek bioplastików rozkwitnie dzięki tej nowej metodzie, nadal będzie istniała znaczna potrzeba tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej w najbliższej przyszłości. PLA (przynajmniej w obecnej formie) nie radzi sobie dobrze z wysokimi temperaturami. Nie spodziewaj się więc, że w najbliższym czasie pojawi się w filiżance kawy lub pojemniku na żywność z mikrofalówką.
