Группа ученых Ольденбургского университета (Германия) разрабатывает биопластик из растительных отходов. Исследователи планируют сочетать экологически устойчивые и прикладные подходы: они намерены разработать эффективную, но при этом энергосберегающую технологию создания новоиспеченных пластиков на основе полибутиленсукцината (PBS).
PBS — биоразлагаемый полиэфир, который получают из янтарной кислоты и бутандиола. По своей прочности материал вылит на полипропилен и полиэтилен, но он легко разлагается.
Однако ученые отмечают, что пока не удалось создать полностью биоразлагаемый материал, пригодный для вторичного использования. Существующие производственные процессы пока тоже не подходят для химической индустрии. Руководитель группы Мелани Вальтер считает, что для получения высокой урожайности культур для будущего производства нужны микроорганизмы, какие будут достаточно стабильными для выживания в условиях экономически и энергоэффективной переработки.
Сейчас специалисты изучают, как биологический субстрат в облике садовых обрезков и отходов урожая может быть преобразован в PBS. Исследователи оптимизируют процесс ферментации, смотрят, как органический материал преобразуется с поддержкой микроорганизмов. Команда исследует два процесса ферментации — ацетона-бутанола-этанола, а также янтарной кислоты.
Еще один этап проекта — очистка переделанного материала от примесей. Исследователи хотят превратить органическое соединение n-бутанол в 1,4-бутандиол — двухатомный спирт, важный для производства пластмасс. Для этого этапа ученые моделируют процессы и применяют методы машинного обучения, учат возможности улучшения материального и энергобаланса.
Также в перспективе ученые хотят разработать технологию, которая позволит использовать отходы создания био-PBS для производства возобновляемой электроэнергии и тепла, какими можно было бы питать лабораторное оборудование. В итоге своего проекта немецкие исследователи планируют создать биоразлагаемый материал для производства медицинских изделий, автомобильных компонентов, изоляции и упаковки.