Zvieracie škrupiny Suroviny sa vyrábajú z krabových škrupín - Knowledge - Stuttgarter Zeitung
Každý rok skončí v odpade viac ako šesť miliónov ton hodnotného šupkového odpadu. Vedci chcú tento zdroj využiť a získať z neho cenné produkty a energiu.
Stuttgart - To, čo zostane po spracovaní kôrovcov, zvyčajne končí v odpadkoch. Každý rok sa na celom svete stratí nevyužitých šesť až desať miliónov ton tohto cenného odpadu z rybolovu. Bohužiaľ, pretože exoskelet krabov lastúrnikov a spol. Pozostáva z bielkovín a uhličitanu vápenatého, najmä z chitínu, polysacharidu. „Môžeme chemicky alebo biotechnologicky vyrobiť ďalšie molekuly z molekúl cukru,“ hovorí Barbara Waelkens, vedúca skupiny pre bioenergiu na Fraunhoferovom inštitúte pre medzifázové inžinierstvo a biotechnológiu IGB.
Spolu s celulózou je chitín najbežnejšie používaným biopolymérom na svete. Jeho aplikačný potenciál je veľký, ale iba malá časť sa recykluje na celom svete. Preto Fraunhofer IGB spolu s medzinárodnými partnermi hľadali možné spôsoby udržateľného využitia. Pridružený projekt funguje pod názvom „ChiBio - chitín z rybárskeho odpadu na výrobu špeciálnych chemikálií“.
Väčšina toboliek sa vyrába v severnej Afrike
Hlavné oblasti rybolovu mäkkýšov európskych sú na pobreží Belgicka, Nemecka, Dánska, Nórska, Írska, Islandu a Holandska. Viac ako 90 percent toboliek sa však vyrába v krajinách severnej Afriky. Európske rybárske spoločnosti tam nechávajú ručne zbierať hlavne severomorské kraby. V krajinách EÚ je to z hygienických dôvodov zakázané. Vďaka vylepšeným rozvlákňovacím strojom sa však čoraz viac toboliek vyrába priamo v pobrežných oblastiach. Rybársky odpad je však veľmi citlivý na mikrobiálnu kontamináciu, a preto je profesionálna likvidácia doteraz časovo náročná a nákladná.
Kvôli vysokým predpisom EÚ je pre menšie rybárske spoločnosti niekedy ešte lacnejšie ponechať zvyšky permanentne v chlade namiesto toho, aby ich správne zneškodnili. Avšak už existujú prístupy k použitiu cenných zložiek: „V Ázii sa polymérny chitosan vyrába z kreviet,“ vysvetľuje Waelkens. Vyrábajú sa z neho filtre, fólie, obväzy na rany a tabletky na chudnutie. Nanešťastie škrupiny európskych kôrovcov obsahujú viac vápna, čo sťažuje a znižuje ekonomiku spracovania na chitosan.
To, ako je škrupina zvieraťa v skutočnosti vyrobená, závisí nielen od regiónu, z ktorého pochádza, ale aj od typu rakoviny. Vedci preto testovali rôzne druhy škrupín. „Najprv sa bielkoviny a uhličitan vápenatý oddelia od chitínu,“ vysvetľuje Waelkens. Separácia sa môže uskutočniť chemicky alebo enzymaticky. „Chitín sa zvyčajne získava chemicky,“ uvádza výskumník. Polymér by sa uvoľňoval z plášťov pri zvýšených teplotách pomocou silných minerálnych kyselín a zásad. Táto metóda nie je príliš udržateľná. Problémy spôsobovali aj zvyšky, ktoré sa fermentovali na bioplyn: „V porovnaní s inými substrátmi bol obsah organickej sušiny veľmi nízky, hodnoty pH boli extrémne a koncentrácie solí vysoké,“ tvrdia vedci. Výnos plynu je však iba „prijateľný“.
Krevety obsahujú bioplyn
Preto írski partneri ChiBio hľadali kmene baktérií, ktoré jemne uvoľňujú chitín, a našli to, čo hľadali. Organizmus zanecháva iba zvyšky bohaté na bielkoviny, ktoré je možné bez problémov fermentovať na bioplyn. Koľko plynu sa vyrobí, závisí od typu nádrže. Väčšinu energie poskytovalo to, čo zostalo zo škrupín kreviet: Ich najvyšší výťažok bioplynu bol 1125 mililitrov na gram organickej sušiny. To presiahlo výťažok plynu z rastlinných obnoviteľných surovín, ktorý je zvyčajne medzi 500 a 700 mililitrami.
„Keby išlo iba o životné prostredie, bola by to lepšia metóda,“ vysvetľuje Waelkens. Bohužiaľ sa však výťažok chitínu zhoršil: „Proces šetrný k životnému prostrediu a dobrý výťažok bioplynu nemá zmysel, ak je výťažok produktu nedostatočný,“ tvrdí odborník. Vedci ale dúfajú, že po ďalšej optimalizácii bude čoskoro k dispozícii ekologický a ekonomický variant štiepenia chemického chitínu. „Misky majú veľký potenciál,“ zhŕňa Waelkens, „som si istý, že to v budúcnosti lepšie využijeme“.