Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Saigon hat zwei Stämme von Mikroorganismen aus dem Schlamm einer Papierfabrik isoliert, um daraus Bioplastik 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 ... viel organische Stoffe. 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 Mikroorganismenstämme in der Umwelt zu analysieren. Mithilfe von Methoden zur Isolierung, Identifizierung und Eliminierung von Bakterien, die Krankheiten übertragen können, hat die Gruppe mehr als 100 Mikroorganismenstämme produziert, die in der Lage sind, Bioplastik herzustellen.
Durch Analyse der biologischen Eigenschaften bewertete die Gruppe 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 einen Anteil von 40 % der kumulativen Trockenmasse des Biokunststoffs 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, davon sind 30 % Schlamm, also etwa 10.000 m3. Das Forscherteam errechnete, dass sich aus Mikroorganismen theoretisch etwa 40 Tonnen Bioplastik gewinnen ließen. Allerdings sagte Dr. Minh, dass auch der Fall, in dem das Volumen des Biokunststoffs nur die Hälfte der theoretischen Berechnung beträgt, ein sehr großes Verhältnis sei.
Analysen haben ergeben, 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 Bioplastik zu gewinnen, müssen die Zellwände der Mikroorganismen, die meist aus Polysacchariden bestehen, durch chemische oder physikalische Methoden aufgebrochen werden. Anschließend wird mit dem Lösungsmittel ausgefällt, 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 Bioplastik 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 sich der Trend, Produkte zum Schutz der Umwelt zu recyceln, in den nächsten fünf bis zehn Jahren weiter verbreiten. 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 Produktion im großen Maßstab aufzubauen, um die Kosten zu senken. Gleichzeitig müssen staatliche Richtlinien verbindliche Auflagen zur Einschränkung der Verwendung herkömmlicher Plastiktüten schaffen, um die Voraussetzungen für eine stärkere Marktdurchdringung von Biokunststoffprodukten zu schaffen.
„Im Rahmen des Projekts unserer Gruppe werden wir weiterhin an Versuchsphasen im Labormaßstab teilnehmen, um diese zu bewerten, mit Unternehmen abzustimmen und Pilotproduktionsprozesse aufzubauen und Investitionen anzufordern, damit das Produkt bald auf den Markt kommen kann“, sagte Herr Tri.
Ha An
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