I et gjennombrudd som kan være til fordel for to forskjellige miljøvennlige teknologier, har en gruppe sveitsiske forskere oppdaget en måte å lage biologisk nedbrytbar plast av et irriterende avfallsprodukt av biodrivstoff.
Markedet for PLA, en form for planteavledet, biologisk nedbrytbar plast som allerede brukes i matemballasje, anslås å vokse fra 360 000 tonn i 2013 til over 1, 2 millioner tonn innen 2020. Men PLA er avledet fra planter som mais, sukker og tapioka-røtter (avhengig av region). Så å lage megatonn av plantebasert plast kan bety å sette av millioner hektar land som ellers kan brukes til å dyrke mat.
Men en gruppe forskere ved Institute of Chemical and Bioengineering ved universitetet ETH Zürich, ledet av professorene Konrad Hungerbühler og Javier Pérez-Ramírez, har skissert en ny prosess for å lage PLA ved bruk av glyserol, et avfalls biprodukt av biodrivstoffproduksjon. I følge verket, som nylig er publisert i tidsskriftet Energy & Environmental Science , sparer denne teknikken energi ved å bruke et produkt som ellers ofte kastes i elver eller mates til husdyr (til tross for bekymring for effektene), mens den også produserer 20 prosent mindre karbon dioksid enn tradisjonelle metoder.
I stedet for å bruke gjæring for å lage PLA, som det vanligvis er gjort, gikk forskerne sammen med forskere fra universitetets Advanced Catalysis Engineering-gruppe for å lage en tilpasset katalysator. Laget av et mikroporøst mineral, og utviklet i stor grad av Pierre Dapsens, en doktorgradsstudent som jobber med Pérez-Ramírez, fremmer katalysatorens struktur spesielt den ønskede kjemiske prosessen.
Med den økende etterspørselen etter bioplast ville denne metoden selvfølgelig ikke være så nyttig hvis mengden tilgjengelig glycerolavfall ikke kan holde tritt. Men Cecilia Mondelli, seniorforsker ved gruppen avansert katalyseteknikk ved ETH Zurich og en av papirets medtilhørere, sier at det ikke burde være noe problem.
I følge Mondelli forventes biodieselproduksjon å nå nesten 40 millioner tonn innen 2020, og at råt glyserolavfall vil utgjøre omtrent 10 prosent av den vekten. "For øyeblikket, " sier hun, "alle prognoser indikerer at biodieselproduksjon vil øke, og mengden rå glycerol tilgjengelig vil være høyere og høyere."
For enhver bransje å ta av, er selvsagt også fortjeneste viktig. Og teamet sier at metoden sin kan øke overskuddet av PLA-produksjonen med hele 17 ganger eller mer ved å senke kostnadene. Merten Morales, en doktorgradsstudent i gruppen Sikkerhet og miljøteknologi og en av forfatterens forfattere, sier at utover lønnsomheten gir arbeidet deres en ramme for de som kanskje vil bruke denne metoden i et nytt eller eksisterende bioraffineri.
"Hva denne vitenskapelige publikasjonen viser generelt, " sier Morales, "er retningen å gå for [PLA] -produksjon, at det er en vei, det er en mulighet."
Han advarer også om at teamets metode ikke blir tatt i bruk over natten - i det minste i masseskala. Han påpeker at oljebransjen tok mer enn 50 år å bygge massive raffinerier og at arbeidet deres er mer rettet mot å vise potensielle investorer at en teknologi som er grønn også kan være lønnsom nok til å være levedyktig.
Selv om det bioplastiske markedet øker takket være denne nye metoden, vil det fortsatt være et betydelig behov for petroleumsbasert plast i overskuelig fremtid. PLA (i det minste i sin nåværende form) takler ikke høye temperaturer godt. Så ikke forvent at den dukker opp i din kaffekopp eller en mikrobølgeovn matbeholder når som helst snart.
