Материалы будущего предлагают искать в сточных водах
Ученые из Дании разрабатывают новый способ использования биомассы из очистных сооружений. Биополимеры бактериального происхождения могут стать экологически чистой альтернативой нефтепродуктам, снижая зависимость от ископаемого топлива. Из сточных вод также можно извлечь фосфор и другие минералы. Исследования показали, что технология готова к промышленному внедрению, сообщает Phys.org.
Биополимеры — это длинные цепи молекул, которые связаны друг с другом. Они производятся живыми организмами, включая бактерии. Сегодня синтетические полимеры, получаемые в нефтехимической промышленности из сырой нефти, применяются в производстве пластмасс, текстильных волокон, клеев и красок. Биополимеры из очистных сооружений могут заменить их.
На очистных сооружениях обитает несколько сотен различных видов бактерий, которые производят много типов биополимеров с различными свойствами. Бактерии используют биополимеры в качестве клея для формирования колоний и прикрепления к поверхностям, чтобы их не смывало из очистного сооружения. Вместо сжигания в биогазовых установках, биополимеры можно извлечь, изменив pH и температуру воды. Так можно получить целлюлозу и желатиновые биополимеры, которые пригодятся в промышленности.
Для производства биополимеров можно использовать 20–30% биомассы. Такой подход также позволяет снизить нагрузку на природные ресурсы, поскольку значительная часть биополимеров производится из водорослей, популяции которых находятся под угрозой исчезновения. Вещество можно использовать вместо обычных клеев в бумаге и строительных материалах. Также их применяют для очистки воды, помогая мелким частицам слипаться и оседать на дно. Кроме того, биополимеры из очистных сооружений, по-видимому, являются огнестойкими.
В качестве дополнительного бонуса: из сточных вод, поступающих на очистные сооружения, можно извлекать ценные минералы и другие компоненты, такие как фосфор. Последний включен в список критически важного сырья ЕС из-за потенциальных трудностей с его добычей в будущем.
В Дании планируют строить специальные заводы, где из бактерий будут делать биополимеры. Цель ученых — создать условия для того, чтобы можно было начать массово производить биополимеры на очистных сооружениях по всему миру. Это позволит улучшить переработку отходов. Исследователи хотят изучить бактерии, которые живут на очистных сооружениях в разных странах, чтобы понять, как использовать их для производства биополимеров и других полезных веществ.
Ранее российские ученые создали экологичные стройматериалы из отходов производства.
