Po każdym warzeniu piwa zostaje w kadzi mokra masa zużytego słodu — największy odpad browaru, który zwykle trafia na paszę albo na wysypisko. W projekcie BioSupPack, finansowanym z programu Horyzont 2020 i koordynowanym przez hiszpańskie centrum AIMPLAS, potraktowano go inaczej: jako surowiec na tworzywo, z którego da się zrobić butelkę, tackę i barowy ekspozytor. To historia o tym, ile pracy inżynierskiej stoi za przedrostkiem „bio” na etykiecie — a na końcu możesz sprawdzić, jak daleko sięga Twoje myślenie o odpadach.
Warzenie piwa zaczyna się od zacierania słodu w gorącej wodzie. Kiedy cukry przejdą do brzeczki, w kadzi zostaje mokra masa łusek i resztek ziarna — wysłodziny browarnicze. To najobfitszy odpad każdego browaru: ciężki, wilgotny i psujący się w ciągu kilku dni.
Zwykle kończy jako pasza dla bydła, czasem trafia do biogazowni, a bywa, że po prostu na wysypisko. Rzecz w tym, że w wysłodzinach zostaje sporo białka, błonnika i węgla — czyli dokładnie tego, czym żywią się mikroorganizmy.
Na tym pomyśle stanął projekt BioSupPack, finansowany z programu Horyzont 2020 i koordynowany przez AIMPLAS, hiszpańskie centrum technologii tworzyw sztucznych. Bakterie karmione wysłodzinami wytwarzają polihydroksyalkaniany, w skrócie PHA — poliestry powstające naturalnie wewnątrz komórek mikroorganizmów.
Nowością nie była sama fermentacja, tylko to, że zespół spiął wszystkie ogniwa w jedną całość: pozyskanie odpadu, produkcję polimeru, przetwórstwo na opakowania, sortowanie po użyciu i recykling. Zamiast kilku osobnych kawałków układanki powstał jeden łańcuch wartości. Ruszyła nawet internetowa platforma kojarząca europejskie browary oddające wysłodziny z zakładami, które chcą je przerabiać.
Projekt nie skończył się na próbkach granulatu. Z PHA wykonano konkretne wyroby:
Najciekawszy okazał się ekspozytor. Stojak na butelki w barze nie ma łatwego życia: wilgoć, mycie, wysoka temperatura, ciągłe przestawianie. Dlatego nie sprawdzano go w komorze klimatycznej, tylko oddano do normalnego użytku. „Ten ostatni był testowany w warunkach rzeczywistego użytkowania przez prawie rok — uzyskał bardzo pozytywne wyniki i opinie użytkowników końcowych” — mówi Rosa González Leyba, koordynatorka projektu.
Prawie rok to nieprzypadkowa długość. Materiał, który wytrzymał kilka tygodni, jeszcze niczego nie dowodzi; dopiero zmiana pór roku, setki cykli mycia i codzienna niedbałość pokazują, czy tworzywo nadaje się do pracy.
Drugi trudny problem zaczyna się w chwili, gdy opakowanie ląduje w koszu. Bio-tworzywo wrzucone do strumienia zwykłych plastików potrafi popsuć całą partię surowca wtórnego, bo topi się inaczej. Żeby PHA nie stało się kłopotem recyklerów, zespół zbudował prototypową instalację sortującą, która rozpoznaje ten polimer wśród innych. Oddzieliła ona ponad 95% opakowań PHA z mieszanych odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych.
Posortowane opakowania trzeba jeszcze do czegoś wykorzystać. Zwykły recykling mechaniczny — rozdrobnić i przetopić — przy każdym obiegu pogarsza właściwości polimeru. „Jeśli chodzi o odpady pokonsumenckie, w projekcie uznano recykling enzymatyczny za bardziej odpowiednią metodę dla tego polimeru” — wyjaśnia González Leyba.
Działa on inaczej: enzymy rozcinają długie łańcuchy polimeru z powrotem na monomery, czyli pojedyncze cegiełki, z których materiał był zbudowany. Odzyskany monomer wraca do produkcji PHA, a nowe tworzywo jest tak dobre jak pierwsze. Obiecujące wyniki dały też powlekane tacki z włókien.
Do sklepowej półki droga jest daleka. Prototypy trzeba przetestować w większej skali, a tacki i butelki, choć przeszły badania migracji, wymagają dodatkowych ocen bezpieczeństwa, zanim zostaną dopuszczone do kontaktu z żywnością.
Zostaje też cena. „Optymalizacja produkcji PHA na większą skalę w Europie, przy użyciu różnych surowców, pozwoliłaby na obniżenie obecnych cen i rozpowszechnienie zastosowania tego materiału w różnych sektorach” — mówi koordynatorka. Projekt dostał 6 403 796,60 EUR wkładu UE przy całkowitym koszcie 8 591 110,69 EUR i trwa od 1 czerwca 2021 do 31 marca 2026 roku.
BioSupPack pokazuje, że „bio” w nazwie materiału samo w sobie nie znaczy nic. Znaczenie ma to, z czego materiał powstał, jak zachowuje się w prawdziwym użyciu i co się z nim dzieje po wyrzuceniu. Odpowiedź na te trzy pytania wymaga fermentacji, wtryskarki, sortowni i enzymów — czyli roboty inżynierskiej rozłożonej na lata, a nie hasła z etykiety.
5 pytań · minuta · bez zapisywania
poleca:
