Dozent stellt Bioplastik aus Klärschlamm her

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

Die Forschung wurde seit 2020 von Dr. Ho Ky Quang Minh, Dozent an der Fakultät für Umwelt, und zehn Kollegen durchgeführt. Ziel ist es, Biokunststoffe zu entwickeln, die sich innerhalb von 30 Tagen zersetzen können. Das Projekt zielt außerdem darauf ab, Abfälle nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft in nützliche Rohstoffe zu recyceln.

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

Das Forschungsteam analysierte anhand von Wasser- und Schlammproben einer Papierfabrik in Tien Giang die Mikroorganismen in der Umgebung. Mithilfe von Methoden zur Isolierung, Identifizierung und Eliminierung krankheitsübertragender Bakterien fand das Team mehr als 100 Mikroorganismenstämme, die in der Lage sind, Biokunststoffe herzustellen.

Bei der Analyse biologischer Eigenschaften ermittelte das Team zwei Bakterienstämme, Bacillus pumilus (NMG5) und Bacillus megaterium (BP5), die die höchste Effizienz bei der Kunststoffherstellung aufweisen. „Unter den von uns isolierten Bakterienstämmen gibt es noch viele Stämme mit höherer Effizienz“, sagte Dr. Minh. Laboruntersuchungen zeigten, dass diese beiden Bakterienstämme 40 % der angesammelten Trockenmasse als Biokunststoff produzieren.

Test der biologisch abbaubaren Kunststoffe (weiß) in der Umwelt. Foto: NVCC

Die Papierfabrik in Tien Giang verfügt über eine Abwasserbehandlungskapazität von rund 30.000 m3 pro Tag und Nacht, wovon 30 % Schlamm bzw. rund 10.000 m3 sind. Das Forschungsteam errechnete, dass theoretisch rund 40 Tonnen Biokunststoff aus Mikroorganismen gewonnen werden könnten. Dr. Minh sagte jedoch, dass auch der Fall, dass das Biokunststoffvolumen nur die Hälfte der theoretischen Berechnung erreicht, ein sehr großer Anteil sei.

Analysen haben ergeben, dass im Klärschlamm der Fabrik Mikroorganismen vorkommen, die sich von organischen Stoffen in der Umwelt ernähren und so Wasser reinigen können. Die Gruppe schlug daher vor, daraus Belebtschlammblöcke zu entwickeln, die sowohl Biokunststoff erzeugen als auch Wasser effizienter aufbereiten. Zur Gewinnung von Biokunststoff müssen die Zellwände der Mikroorganismen, die meist aus Polysacchariden bestehen, durch chemische oder physikalische Maßnahmen aufgebrochen werden. Anschließend wird mit einem Lösungsmittel ausgefällt, um Biokunststoff zu erhalten. Dieser Kunststoff dient in der Umwelt als Nahrungsquelle für die umliegenden Mikroorganismen und zersetzt sich daher sehr schnell.

Das Forschungsteam koordinierte die Entnahme von Wasser- und Schlammproben für die Forschung mit der Papierfabrik. Foto: NVCC

Herr Truong Minh Tri, Direktor von SG Workspace, einem auf Investitionen in den Bereich Umwelt und nachhaltige Entwicklung spezialisierten Unternehmen, sagte, dass die Verwendung von Mikroorganismen zur Herstellung von Biokunststoffen und zur Abwasserbehandlung in vielen Industrieländern erforscht und teilweise bereits industriell angewendet werde. In Vietnam gibt es Studien zu Biokunststoffen im Umweltschutz, in der Landwirtschaft usw.

Laut Herrn Tri wird der Trend zum Recycling von Produkten zum Schutz der Umwelt in den nächsten fünf bis zehn Jahren weiter zunehmen. Um jedoch auf dem Markt beliebt und wettbewerbsfähig zu sein, müssen recycelte Produkte aus Abfällen die Anforderungen an Qualität und Preis im Vergleich zu herkömmlichen Produkten erfüllen. Um diese Anforderung zu erfüllen, müssen Biokunststoffprodukte optimiert werden, um die Qualität zu gewährleisten und die Produktion in großem Maßstab zu steigern, um die Kosten zu senken. Gleichzeitig müssen staatliche Richtlinien verbindliche Auflagen schaffen, um die Verwendung herkömmlicher Plastiktüten einzuschränken und so die Marktdurchdringung von Biokunststoffprodukten zu fördern.

„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 zu fordern, 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