روش جدید تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر با استفاده از لجن فاضلاب

محققان گزارش کردند که باکتری Zobellella denitrificans ZD1 ( زوبللا دنیتریفیکانس) که در گیاهان خانواده شاه پسند یافت می شود، می تواند لجن و فاضلاب را برای تولید پلی هیدروکسی بوتیرات که نوعی بیو پلیمر جایگزین برای پلاستیک های بر پایه نفت است، مصرف کند. طبق گفته محققان این باکتری راهی را برای کاهش هزینه های بالادست تولید بیو پلاستیک ارائه می دهد که گامی در جهت رقابتی تر کردن آنها در برابر پلاستیک های معمولی است. قیمت مواد اولیه برای پرورش باکتری های تولید کننده بیو پلیمر 25-45% از کل هزینه تولید پلاستیک های زیستی است. 

با تفاوت لوله pvc و لوله upvc بیشتر آشنا شوید؟

پلی هیدروکسی بوتیرات یک گروه از پلاستیک های زیستی در حال ظهور است که توسط چندین گونه باکتریایی زمانی تولید می شود که این گونه ها عدم توازن از مواد مغذی در محیط خود را تجربه کنند. فراوانی منابع کربن و کاهش نیتروژن، فسفر و یا اکسیژن باعث می شود که باکتری ها منابع کربن را به طور نامنظم مصرف کرده و به عنوان یک واکنش تنشی، پلی هیدروکسی بوتیرات تولید کنند. 

یکی از چنین محیط هایی که می تواند باکتری ها را مجبور به ساختن پلی هیدروکسی بوتیرات کند، گلیسرول خام است که محصول جانبی تولید بیودیزل است. گلیسرول خام غنی از کربن و فاقد ازت است و از این جهت ماده اولیه مناسبی برای ساخت پلاستیک های زیستی است. با این حال گلیسرول خام حاوی ناخالصی هایی مانند اسیدهای چرب، نمک ها و متانول است که می تواند از رشد باکتری ها جلوگیری کند. لجن حاصل از فاضلاب نیز مانند گلیسرول خام دارای همان اسیدهای چرب و نمک هاست. 

 پلی هیدروکسی بوتیرات یک گروه از پلاستیک های زیستی در حال ظهوراست که توسط چندین گونه باکتریایی زمانی تولید می شود که این گونه ها عدم توازن از مواد مغذی در محیط خود را تجربه کنند.

محققان بعد از انجام آزمایشات متعدد دریافتند که این باکتری قادر به رشد در گلیسرول خالص است و حداکثر مقدار پلی هیدوکسی بوتیرات را متناسب با وزن آن بدون آب تولید می کند. در مرحله ی بعد، این تیم رشد و توانایی ZD1 را در تولید پلی هیدروکسی بوتیرات در گلیسرول حاوی نمک و اسید های چرب آزمایش کردند. آنها دریافتند که حتی تحت شرایط مغذی متوازن، این باکتری ها می توانند پلی هیدروکسی بوتیرات را به طور موثر تولید کنند. هنگامی که آنها آزمایشات را در نمونه های فاضلاب مصنوعی و لجن فعال شده فاضلاب تکرار کردند، دریافتند که این باکتری ها هنوز قادر به تولید پلی هیدروکسی بوتیرات اما در مقادیر کمتر از گلیسرول خام هستند.