อาจารย์สร้างไบโอพลาสติกจากตะกอนน้ำเสีย

กลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยไซง่อนแยกจุลินทรีย์ 2 สายพันธุ์ที่พบในตะกอนโรงงานกระดาษเพื่อสร้างไบโอพลาสติก

งานวิจัยนี้ดำเนินการโดย ดร. โฮ กี กวาง มินห์ อาจารย์คณะสิ่งแวดล้อม และคณะอาจารย์อีก 10 คน ตั้งแต่ปี 2020 โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างไบโอพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ภายใน 30 วัน นอกจากนี้ โครงการนี้ยังมีเป้าหมายในการรีไซเคิลขยะให้เป็นวัตถุดิบที่มีประโยชน์ตามแบบจำลอง เศรษฐกิจ หมุนเวียน

ดร.มินห์ กล่าวว่า น้ำเสีย (รวมถึงตะกอน) จากโรงงานผลิตกระดาษ อาหารทะเล น้ำตาล ฯลฯ มีสารอินทรีย์อยู่เป็นจำนวนมาก แม้ว่าสภาพแวดล้อมของน้ำเสียเหล่านี้จะค่อนข้างรุนแรงและมีสารพิษอยู่มาก แต่จุลินทรีย์สามารถปรับตัวเข้ากับกลไกการสังเคราะห์และสะสมพอลิเมอร์ชนิดหนึ่ง (ไบโอพลาสติก) ในร่างกายได้อย่างสมบูรณ์

ทีมวิจัยใช้ตัวอย่างน้ำและตะกอนจากโรงงานกระดาษใน เตี๊ยนซาง เพื่อวิเคราะห์จุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม โดยใช้กระบวนการแยก ระบุ และกำจัดแบคทีเรียที่สามารถแพร่กระจายโรค ทีมวิจัยพบจุลินทรีย์มากกว่า 100 สายพันธุ์ที่สามารถสร้างไบโอพลาสติกได้

จากการวิเคราะห์ลักษณะทางชีวภาพ ทีมวิจัยได้ประเมินแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ ได้แก่ Bacillus pumilus (NMG5) และ Bacillus megaterium (BP5) ว่ามีประสิทธิภาพในการสร้างพลาสติกได้ดีที่สุด "ในบรรดาแบคทีเรียสายพันธุ์ที่เราแยกได้ ยังมีอีกหลายสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า" ดร.มินห์กล่าว ผลการวิจัยในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์นี้มีอัตรา 40% ของมวลแห้งที่สะสมเป็นไบโอพลาสติก

ทดสอบความสามารถของพลาสติกย่อยสลายได้ (สีขาว) ในสิ่งแวดล้อม ภาพ: NVCC — ทดสอบความสามารถของพลาสติกย่อยสลายได้ (สีขาว) ในสิ่งแวดล้อม ภาพ: *NVCC*

โรงงานผลิตกระดาษในเตี๊ยนซางมีกำลังการบำบัดน้ำเสียประมาณ 30,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวันและต่อคืน ซึ่ง 30% เป็นตะกอน หรือประมาณ 10,000 ลูกบาศก์เมตร ทีมวิจัยคำนวณว่าในทางทฤษฎีสามารถผลิตไบโอพลาสติกจากจุลินทรีย์ได้ประมาณ 40 ตัน อย่างไรก็ตาม ดร.มินห์กล่าวว่ากรณีที่ปริมาณไบโอพลาสติกเพียงครึ่งหนึ่งของการคำนวณทางทฤษฎีก็ถือเป็นสัดส่วนที่มากเช่นกัน

จากการวิเคราะห์พบว่ามีจุลินทรีย์อยู่ในตะกอนน้ำเสียของโรงงานและนำอาหารจากสารอินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมมาใช้ จึงทำให้จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถทำความสะอาดน้ำได้ ดังนั้น กลุ่มจึงเสนอว่าอาจพัฒนาเป็นบล็อกตะกอนที่กระตุ้นการทำงานซึ่งทั้งสร้างไบโอพลาสติกและบำบัดน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เพื่อให้ได้ไบโอพลาสติก จำเป็นต้องใช้วิธีการทางเคมีหรือทางกายภาพเพื่อทำลายผนังเซลล์ของจุลินทรีย์ ซึ่งโดยปกติแล้วมักประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ จากนั้นใช้ตัวทำละลายในการตกตะกอนเพื่อให้ได้ไบโอพลาสติก เมื่อพลาสติกชนิดนี้อยู่ในสิ่งแวดล้อม พลาสติกชนิดนี้จะเป็นแหล่งอาหารของจุลินทรีย์โดยรอบ จึงย่อยสลายได้รวดเร็วมาก

ทีมวิจัยประสานงานกับโรงงานกระดาษเพื่อเก็บตัวอย่างน้ำและตะกอนเพื่อใช้ในการวิจัย ภาพ: NVCC — ทีมวิจัยประสานงานกับโรงงานกระดาษเพื่อเก็บตัวอย่างน้ำและตะกอนเพื่อใช้ในการวิจัย ภาพ: *NVCC*

นาย Truong Minh Tri กรรมการผู้จัดการบริษัท SG Workspace ซึ่งเป็นบริษัทที่เชี่ยวชาญด้านการลงทุนด้านสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาอย่างยั่งยืน กล่าวว่า การใช้จุลินทรีย์ในการผลิตไบโอพลาสติกและบำบัดน้ำเสียนั้นได้รับการวิจัยจากประเทศพัฒนาแล้วหลายประเทศ และบางแห่งก็ได้นำไปประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรมแล้ว ในเวียดนาม มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับไบโอพลาสติกที่ใช้ปกป้องสิ่งแวดล้อม เกษตรกรรม...

นายตรี กล่าวว่า แนวโน้มการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมจะได้รับความนิยมมากขึ้นในอีก 5-10 ปีข้างหน้า อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์รีไซเคิลจากขยะจะต้องตอบโจทย์ความต้องการด้านคุณภาพและราคาเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม จึงจะได้รับความนิยมและสามารถแข่งขันในตลาดได้ โดยผลิตภัณฑ์ไบโอพลาสติกจะต้องได้รับการปรับปรุงเพื่อให้มีคุณภาพและสร้างการผลิตในปริมาณมากเพื่อลดต้นทุน ขณะเดียวกัน นโยบายของรัฐต้องกำหนดเงื่อนไขบังคับเพื่อจำกัดการใช้ถุงพลาสติกแบบดั้งเดิม เพื่อสร้างเงื่อนไขให้ผลิตภัณฑ์ไบโอพลาสติกสามารถเจาะตลาดได้มากขึ้น

“ด้วยโครงการของกลุ่มเรา เราจะยังคงมีส่วนร่วมในขั้นตอนการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อประเมินและประสานงานกับธุรกิจต่างๆ เพื่อสร้างกระบวนการผลิตนำร่องและเรียกร้องการลงทุนเพื่อให้ผลิตภัณฑ์สามารถออกสู่ตลาดได้ในไม่ช้านี้” คุณตรีกล่าว

ฮาอัน

ลิงค์ที่มา