Papír, üveg, műanyag, sőt még beton is: ma már sok anyagot újrahasznosítanak, a pelenkák esetében viszont ez még mindig szinte lehetetlen. Világszerte a pelenkák kevesebb mint egy százalékát hasznosítják újra – és ez annak ellenére van így, hogy a pelenkák a háztartási hulladék mintegy tíz százalékát teszik ki (a gondozóházakban ez az arány akár 70 százalékra is emelkedhet). A kihívást a pelenkákban lévő cellulóz és a folyadékot felszívó szuperabszorbens anyag szétválasztása jelenti. Egy kutatócsoport Dr. Anne Zeck, a reutlingeni NMI Természettudományi és Orvostudományi Intézet csoportvezetője vezetésével most áttörést ért el enzimek segítségével az Invest BW Encycling projekt keretében.
A cellulóz és a szuperabszorber keveréke
A pelenkák kompozit anyagok, cellulóz és egy szuperabszorber keverékéből állnak. A cellulóz ebben az esetben olyan, mint egy nedvszívó pamut, ami a lehető legkényelmesebb viselési élményt bitosítja, a szuperabszorber – amely a poliakrilsav nátriumsójából áll – saját súlyának többszörösét képes felszívni folyadékban. Mindkét anyag önmagában könnyen újrahasznosítható, a pelenkák esetében azonban először szét kell választani őket. Ez bonyolult művelet és sajnos nem minden gyártó képes rá.
Rendkívül viszkózus tömeg
„Amikor folyadékot adunk ehhez a cellulóz és szuperabszorbens anyag keverékéhez, az eredmény egy gélszerű massza lesz. Ez lehetetlenné teszi, hogy a masszát megfelelően összekeverjük és enzimekkel kezeljük” – magyarázza Anne Zeck projektvezető. Kalcium-klorid hozzáadásával a szuperabszorbens újra felszabadítja a megkötött folyadékot, így az aprított pelenkát alaposan össze lehet keverni.
A cellulóz lebontása nem újdonság – de a pelenkákban igen
A következő lépés az volt, hogy olyan enzimeket kerestek, amelyek képesek lebontani a cellulózt. „Két kritérium különösen fontos ebben a keresésben: az enzimek hatalmas választékából kellett megtalálnunk azokat, amelyek megbízhatóan képesek a cellulózt oldható cukormolekulákká alakítani a pelenka nagyon speciális környezetében. Ugyanakkor ezeknek az enzimeknek nem szabadott túl drágának lenniük, hogy a technológiának reális esélye legyen a piaci sikerre” – írja le a kihívásokat Anne Zeck. Ebben a keresésben a Candidum cég nyújtott segítséget.
0,7 gramm enzim 800 gramm cellulózt bont le
Anne Zeck csapata összesen 0,7 grammnyi kiválasztott enzimet adott 5,8 kilogramm pelenkaanyaghoz, amelyet előzőleg felaprítottak és vízben áztattak – mivel a pelenkák használt, azaz nedves állapotban kerülnek a szemétbe. Ezt a keveréket több napig rázogatták 50 Celsius-fokon. Ez idő alatt az enzimek 800 gramm cellulózt lebontottak, és cukrot termeltek belőle, amit a vizes fázissal együtt eltávolítottak. A főként szuperabszorbenseket tartalmazó, aprított pelenkaanyagból öt kilogramm maradt.
Mérföldkő – amit mások is követhetnek
A következő lépésben az ARCUS Greencycling kísérleti üzemi léptékben (azaz nagyobb, mint egy laboratóriumi kísérlet, de kisebb, mint egy ipari gyártási folyamat) teszteli, hogy a cellulózszegény kompozit anyag kémiailag lényegesen jobban újrahasznosítható-e. Egyszerűen fogalmazva, a kérdés az, hogy ez az úgynevezett pirolízis (azaz a kompozit anyag eredeti nyersanyagokra való bontása) és ezáltal a nyersanyagok visszavezetése a körforgásba sikeresebb-e. A cukortartalmú folyadék anyagként való felhasználásának módjait a jövőben meg kell vizsgálni. A vízfogyasztást is optimalizálni kell. Az újrahasznosítás csak ezután lesz igazán sikeres és ökológiailag és gazdaságilag is ésszerű. Mindazonáltal az enzimek sikeres felhasználása nehéz környezetben mérföldkőnek számít az odafelé vezető úton.
Forrás: NMI Natural and Medical Sciences Institute at the University of Tübingen
Mahesh Patel képe a Pixabay -en.
[…] hír forrása: dontwasteit.hu/ […]