Ученые нашли новый способ превращения сточных вод в ценные материалы
Ученые изучают новый способ превращения сточных вод в ценные ресурсы, открывая путь к созданию более экологичных материалов. Исследования, проведенные в Университете Ольборга (Дания) в сотрудничестве с Делфтским университетом и Орхусским университетом, показывают, что очистные сооружения сточных вод могут стать ключом к созданию экологически чистых биополимеров и сбору необходимых минералов.
Эти биополимеры, производимые бактериями, предлагают устойчивую альтернативу продуктам на основе нефти. Согласно недавнему исследованию в Current Opinion in Biotechnology , это исследование теперь готово к промышленному производству, подготавливая почву для практического использования.
Профессор Пер Халкьер Нильсен из Ольборгского университета подчеркивает преобразующий потенциал этого подхода: «Мы берем то, что в противном случае было бы отходами, и превращаем это в высокоценные продукты». В этом проекте используется потенциал бактерий в сточных водах, которые при расщеплении отходов производят биополимеры, или длинные цепочки молекул. Эти биополимеры могут заменить синтетические материалы, которые в настоящее время производятся из сырой нефти, что позволит производить альтернативы пластику, клеям и другим повседневным материалам.
В настоящее время синтетические полимеры на основе нефти широко используются во многих продуктах, включая пластмассы и текстиль. Однако, используя биополимеры, производимые на очистных сооружениях, мы вскоре сможем получить более экологически чистый вариант. При очистке сточных вод бактерии потребляют входящие отходы, оставляя чистую воду. В ходе этого процесса они создают большие объемы биомассы, значительную часть которой составляют биополимеры — липкие вещества, которые бактерии используют для формирования колоний и прикрепления к поверхностям.
Нильсен объясняет, что ежедневно генерируется много тонн биомассы, и большая ее часть обычно преобразуется в биогаз для получения энергии. Теперь ученые ищут другие способы использования этой биомассы, особенно биополимеров, которые нужны промышленности в качестве устойчивой замены материалов на основе нефти. Эти биополимеры могут служить связующими агентами в бумаге и строительных материалах и способствовать флокуляции, процессу, при котором частицы слипаются и оседают в воде, что полезно для очистки портового ила, озерной воды и т. д. Кроме того, эти биополимеры, по-видимому, являются естественными огнестойкими, что делает их еще более ценными.
На очистных сооружениях содержатся сотни видов бактерий, каждый из которых производит уникальные биополимеры со специфическими свойствами. Регулируя pH и температуру, ученые могут извлекать целлюлозу и желатиновые биополимеры из сточных вод. Эти материалы находят применение в различных отраслях промышленности, и исследователи надеются масштабировать производство, чтобы эти биополимеры можно было использовать по всему миру. Только в Дании ежегодно производятся сотни тысяч тонн биомассы, что указывает на огромный потенциал.
Другим существенным преимуществом этого процесса является извлечение необходимых минералов, таких как фосфор, который ЕС считает критически важным сырьем. При ограниченных источниках фосфора его извлечение из сточных вод может помочь удовлетворить будущий спрос.
Проект REThiNk направлен на создание основы для крупномасштабного производства, что позволит расширить переработку сточных вод за пределы Дании. Этот процесс требует картирования видов бактерий по всему миру, чтобы ученые могли понять, как каждый из них может способствовать производству биополимеров и минералов.
«Если компании увидят потенциал продукта, они могут инвестировать в пилотные установки для производства этих материалов в более крупных масштабах», — объясняет Нильсен. В конечном итоге это нововведение может спасти находящиеся под угрозой исчезновения леса водорослей, сократив потребность в биополимерах на основе морских водорослей, помогая сохранить биоразнообразие и защитить морские экосистемы.
Источник: knowridge.com
Эти биополимеры, производимые бактериями, предлагают устойчивую альтернативу продуктам на основе нефти. Согласно недавнему исследованию в Current Opinion in Biotechnology , это исследование теперь готово к промышленному производству, подготавливая почву для практического использования.
Профессор Пер Халкьер Нильсен из Ольборгского университета подчеркивает преобразующий потенциал этого подхода: «Мы берем то, что в противном случае было бы отходами, и превращаем это в высокоценные продукты». В этом проекте используется потенциал бактерий в сточных водах, которые при расщеплении отходов производят биополимеры, или длинные цепочки молекул. Эти биополимеры могут заменить синтетические материалы, которые в настоящее время производятся из сырой нефти, что позволит производить альтернативы пластику, клеям и другим повседневным материалам.
В настоящее время синтетические полимеры на основе нефти широко используются во многих продуктах, включая пластмассы и текстиль. Однако, используя биополимеры, производимые на очистных сооружениях, мы вскоре сможем получить более экологически чистый вариант. При очистке сточных вод бактерии потребляют входящие отходы, оставляя чистую воду. В ходе этого процесса они создают большие объемы биомассы, значительную часть которой составляют биополимеры — липкие вещества, которые бактерии используют для формирования колоний и прикрепления к поверхностям.
Нильсен объясняет, что ежедневно генерируется много тонн биомассы, и большая ее часть обычно преобразуется в биогаз для получения энергии. Теперь ученые ищут другие способы использования этой биомассы, особенно биополимеров, которые нужны промышленности в качестве устойчивой замены материалов на основе нефти. Эти биополимеры могут служить связующими агентами в бумаге и строительных материалах и способствовать флокуляции, процессу, при котором частицы слипаются и оседают в воде, что полезно для очистки портового ила, озерной воды и т. д. Кроме того, эти биополимеры, по-видимому, являются естественными огнестойкими, что делает их еще более ценными.
На очистных сооружениях содержатся сотни видов бактерий, каждый из которых производит уникальные биополимеры со специфическими свойствами. Регулируя pH и температуру, ученые могут извлекать целлюлозу и желатиновые биополимеры из сточных вод. Эти материалы находят применение в различных отраслях промышленности, и исследователи надеются масштабировать производство, чтобы эти биополимеры можно было использовать по всему миру. Только в Дании ежегодно производятся сотни тысяч тонн биомассы, что указывает на огромный потенциал.
Другим существенным преимуществом этого процесса является извлечение необходимых минералов, таких как фосфор, который ЕС считает критически важным сырьем. При ограниченных источниках фосфора его извлечение из сточных вод может помочь удовлетворить будущий спрос.
Проект REThiNk направлен на создание основы для крупномасштабного производства, что позволит расширить переработку сточных вод за пределы Дании. Этот процесс требует картирования видов бактерий по всему миру, чтобы ученые могли понять, как каждый из них может способствовать производству биополимеров и минералов.
«Если компании увидят потенциал продукта, они могут инвестировать в пилотные установки для производства этих материалов в более крупных масштабах», — объясняет Нильсен. В конечном итоге это нововведение может спасти находящиеся под угрозой исчезновения леса водорослей, сократив потребность в биополимерах на основе морских водорослей, помогая сохранить биоразнообразие и защитить морские экосистемы.
Источник: knowridge.com
