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 zehn Kollegen durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung von Biokunststoffen, die sich innerhalb von 30 Tagen zersetzen. Ziel des Projekts ist es außerdem, Abfälle nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft in nützliche Rohstoffe zu recyceln.

Laut Dr. Minh enthalten Abwässer (einschließlich Schlamm) aus Papier-, Meeresfrüchte- und 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 Anreicherung einer Art Polymer (Biokunststoff) im Körper anpassen.

Das Forschungsteam analysierte anhand von Wasser- und Schlammproben aus einer Papierfabrik in Tien Giang die Mikroorganismen in der Umgebung. Mithilfe von Methoden zur Isolierung, Identifizierung und Eliminierung krankheitsübertragender Bakterien fand das Team über 100 Mikroorganismenstämme, die Biokunststoffe herstellen können.

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

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

Die Papierfabrik in Tien Giang verfügt über eine Abwasserbehandlungskapazität von rund 30.000 Kubikmetern pro Tag und Nacht, davon 30 % Schlamm, also rund 10.000 Kubikmeter. Das Forschungsteam errechnete, dass theoretisch rund 40 Tonnen Biokunststoff aus Mikroorganismen gewonnen werden könnten. Dr. Minh erklärte jedoch, dass auch ein Fall, in dem die Biokunststoffmenge nur die Hälfte der theoretischen Berechnung erreicht, ein sehr großer Anteil sei.

Analysen zeigen, 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 reinigen. Zur Gewinnung von Biokunststoff müssen die Zellwände der Mikroorganismen, die meist aus Polysacchariden bestehen, chemisch oder physikalisch aufgebrochen werden. Anschließend wird mit einem Lösungsmittel ausgefällt, um Biokunststoff zu erhalten. Dieser Kunststoff dient in der Umwelt als Nahrungsquelle für umliegende 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 im Bereich Umwelt und nachhaltige Entwicklung spezialisierten Unternehmen, erklärte, dass die Verwendung von Mikroorganismen zur Herstellung von Biokunststoffen und zur Abwasserbehandlung in vielen Industrieländern erforscht und teilweise bereits industriell eingesetzt 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 Maßnahmen 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 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