Κάθε χρόνο μαζεύονται στην Ευρωπαϊκή Ένωση εκατοντάδες χιλιάδες τόνοι με κελύφη καβουριών. Πώς μπορούμε να τα ανακυκλώσουμε αποτελεσματικά;»
Σε αυτό το γερμανικό εργαστήριο στη Βαυαρία οι επιστήμονες προσπαθούν να μετατρέψουν με χημικό τρόπο τα υπολείμματα των καβουριών σε υψηλής απόδοσης βιοπολυμερή.
Αυτό το ευρωπαϊκό ερευνητικό έργο έχει υιοθετήσει την τεχνική της βιοδιύλισης, που αξιοποιεί τα απόβλητα σε επίπεδο ύλης και ενέργειας. Το πρώτο βήμα είναι η εκχύλιση χιτίνης από τα κελύφη. Μετά την κυτταρίνη, η χιτίνη θεωρείται το πολυμερές, που είναι σε μεγαλύτερη αφθονία στη γη.
«Γαρίδες, καβούρια. οστρακόδερμα. Ένα μεγάλο ποσοστό του βάρους τους περιέχει χιτίνη. Η χιτίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης, ένα πολυμερές, που αποτελείται από πολλές και διαφορετικές ουσίες όπως τα σάκχαρα. Τα μόρια αυτά αντιδρούν και ενεργούν χημικά ή βιοτεχνολογικά, έτσι ώστε να παράγουν διαφορετικά μόρια», εξηγεί καθηγητής βιοχημείας Φόλκερ Ζίμπερ.
Τα κελύφη των καβουριών περιέχουν άλλες μη ανανεώσιμες βιολογικές ουσίες. Χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοενέργειας. Εν τω μεταξύ βιοχημικοί από το Μόναχο έχουν αναπτύξει ένα σύστημα μετατροπής της χιτίνης σε λιπαρά έλαια μέσω ζύμωσης. Μία διαδικασία που χρειάζεται 5 με 7 ημέρες.
«Από τη στιγμή που έχουμε επιλέξει μέσα από τη δοκιμασία του φθορισμού διαφορετικά στοιχεία ζυμομυκήτων, τα στέλνουμε για ζύμωση για την παραγωγή ελαίων αλλά και την αξιοποίησή τους σε περαιτέρω πειράματα. Αυτά τα έλαια θα πρέπει να δοθούν σε συναδέλφους μας στη βιομηχανία, προκειμένου να υποβληθούν σε επεξεργασία. Τα έλαια που θα προκύψουν έχουν τη μορφή που βλέπουμε στο εργαστήριο», επισημαίνει ο καθηγητής βιοχημείας στο πανεπιστήμιο του Μονάχου Ντάνιελ Γκάρμπε.
Τα έλαια στέλνονται στη βόρεια Γερμανία. Εκεί βρίσκεται ο Ματίας Ούλριχ χημικός στην “Evonik Industries”:
«Σε αυτήν την εγκατάσταση επεξεργαζόμαστε το φυσικό έλαιο, το οποίο προηγουμένως έχουμε λάβει από κελύφη καβουριών. Η επεξεργασία γίνεται σε έναν αντιδραστήρα υπό υψηλή πίεση. Με αυτόν τον τρόπο αποκτούμε την πρώτη ύλη για τα πλαστικά μας», τονίζει ο Ματίας Ούλριχ.
Το έλαιο μετατράπηκε με χημικό τρόπο σε πρώτη ύλη παραγωγής πλαστικών. Το επόμενο βήμα είναι ο πολυμερισμός. Το βιοπολυμερές υψηλής απόδοσης βγαίνει από αυτόν τον αντιδραστήρα μεταξύ 250 και 300 βαθμών Κελσίου και στη συνέχεια τεμαχίζεται.
«Χρησιμοποιούμε αυτόν τον αντιδραστήρα, μοιάζει με χύτρα ταχύτητας. Τον γεμίζουμε με πρώτες ύλες. Αυτή η πρώτη ύλη είναι αυτό που προέκυψε από το φυσικό έλαιο. Μετά τον αντιδραστήρα παίρνουμε αυτό το υψηλής απόδοσης πλαστικό και στη συνέχεια το περνάμε από νερό», εξηγεί ο Ματίας Ούλριχ.
Το βιοπολυμερές μορφοποιείται σε τεμάχια, τα οποία ελέγχονται διεξοδικά. Από απλά κελύφη καβουριών προέκυψε ύστερα από χημική επεξεργασία ένα προϊόν υψηλής απόδοσης, μία πρώτη ύλη για το μέλλον.
«Αυτό που έχει ενδιαφέρον αναφορικά με τα πολυμερή είναι, ότι δεν χρησιμοποιούμε φυτά που ανταγωνίζονται τη βιομηχανία των τροφίμων. Έχουμε μία σειρά έργων, όπου χρησιμοποιούμε οργανικά απόβλητα, τα οποία διαφορετικά θα είχαν καταστραφεί. Εμείς τα αξιοποιούμε ως φυσικές πρώτες ύλες, για να παρασκευάσουμε στο μέλλον πλαστικό υλικό», δηλώνει ο Γιόακιμ Λελούσκο μηχανικός στην εταιρία “Evonik Industries”.