Dozent stellt Bioplastik aus Klärschlamm her

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Saigon isolierte zwei im Schlamm einer Papierfabrik vorkommende Mikroorganismenstämme, um daraus Biokunststoff herzustellen.

Die Forschung wurde seit 2020 von Dr. Ho Ky Quang Minh, Dozent an der Fakultät für Umwelt, und 10 Kollegen mit dem Ziel durchgeführt, Bioplastik zu entwickeln, das sich innerhalb von 30 Tagen zersetzen kann. Ziel des Projekts ist außerdem, Abfälle nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft in nützliche Rohstoffe umzuwandeln.

Laut Dr. Minh enthält Abwasser (einschließlich Schlamm) aus Papier-, Meeresfrüchte-, Zuckerfabriken usw. viel organische Substanz. Obwohl diese Abwasserumgebung ziemlich rau ist und viele Giftstoffe enthält, können sich Mikroorganismen vollständig an den Mechanismus der Synthese und Ansammlung einer Form von Polymer (Bioplastik) im Körper anpassen.

Das Forschungsteam verwendete Wasser- und Schlammproben aus einer Papierfabrik in Tien Giang, um die mikrobiellen Stämme in der Umwelt zu analysieren. Mithilfe von Methoden zur Isolierung, Identifizierung und Eliminierung von krankheitsübertragenden Bakterien hat die Gruppe mehr als 100 Mikroorganismenstämme produziert, die in der Lage sind, Biokunststoffe herzustellen.

Die Gruppe analysierte die biologischen Eigenschaften und bewertete zwei Bakterienstämme, Bacillus pumilus (NMG5) und Bacillus megaterium (BP5), hinsichtlich der besten Leistung bei der Kunststoffproduktion. „Unter den Bakterienstämmen, die wir isoliert haben, gibt es noch viele Stämme, die eine höhere Leistung aufweisen“, sagte Dr. Minh. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass diese beiden Bakterienstämme eine kumulierte Trockenmasse von 40 % an Biokunststoff aufweisen.

Prüfung der biologischen Abbaubarkeit von Biokunststoff (weiß) in der Umwelt. Foto: NVCC

Die Papierfabrik in Tien Giang verfügt über eine Abwasserbehandlungskapazität von etwa 30.000 m3 pro Tag und Nacht, wovon 30 % Schlamm sind, also etwa 10.000 m3. Das Forscherteam errechnete, dass theoretisch etwa 40 Tonnen Bioplastik aus Mikroorganismen gewonnen werden könnten. Dr. Minh sagte jedoch, dass auch der Fall, in dem das Volumen des Biokunststoffs nur die Hälfte der theoretischen Berechnung beträgt, ein sehr großes Verhältnis sei.

Analysen zeigen, dass im Abwasserschlamm der Fabrik Mikroorganismen vorhanden sind, die sich von organischen Stoffen in der Umgebung ernähren und daher in der Lage sind, Wasser zu reinigen. Dementsprechend kann die vorgeschlagene Gruppe Belebtschlammblöcke entwickeln, die sowohl Biokunststoffe erzeugen als auch Wasser effizienter behandeln können. Um Biokunststoffe zu gewinnen, müssen die Zellwände von Mikroorganismen, die meist aus Polysacchariden bestehen, mit chemischen oder physikalischen Methoden aufgebrochen werden. Anschließend wird das Lösungsmittel zur Ausfällung verwendet, um Biokunststoff zu erhalten. Wenn dieser Kunststoff in der Umwelt vorhanden ist, dient er den Mikroorganismen in der Umgebung als Nahrungsquelle und zersetzt sich daher sehr schnell.

Das Forschungsteam arbeitete mit der Papierfabrik zusammen, um Wasser- und Schlammproben für die Forschung zu sammeln. Foto: NVCC

Herr Truong Minh Tri, Direktor von SG Workspace, einem auf Investitionen in den Bereichen Umwelt und nachhaltige Entwicklung spezialisierten Unternehmen, sagte, dass die Verwendung von Mikroorganismen zur Herstellung von Biokunststoffen und zur Abwasserbehandlung in vielen Industrieländern erforscht und an manchen Orten bereits im industriellen Maßstab angewendet werde. Es gab im Land einige Studien zu Biokunststoffen für den Umweltschutz, die Landwirtschaft usw.

Laut Herrn Tri wird der Trend, Produkte zum Schutz der Umwelt zu recyceln, in den nächsten fünf bis zehn Jahren an Popularität gewinnen. Um jedoch auf dem Markt beliebt und wettbewerbsfähig zu sein, müssen recycelte Produkte aus Abfällen im Vergleich zu herkömmlichen Produkten Qualitäts- und Preisanforderungen erfüllen. Um diese Anforderung zu erfüllen, müssen Biokunststoffprodukte optimiert werden, um die Qualität sicherzustellen und eine Großserienproduktion aufzubauen, um die Kosten zu senken. Gleichzeitig müssen staatliche Richtlinien verbindliche Bedingungen festlegen, um die Verwendung herkömmlicher Plastiktüten einzuschränken und so die Voraussetzungen für eine stärkere Marktdurchdringung von Biokunststoffprodukten zu schaffen.

„Im Rahmen des Projekts unserer Gruppe werden wir weiterhin an experimentellen Phasen im Labormaßstab teilnehmen, um die Pilotproduktionsprozesse zu bewerten und mit Unternehmen abzustimmen und Investitionen anzufordern, damit das Produkt bald auf den Markt kommen kann“, sagte Herr Tri.

Ha An

Quellenlink: https://vnexpress.net/giang-vien-tao-nhua-sinh-hoc-tu-bun-thai-4606817.html