Предыдущая публикация
Остатки пищи можно компостировать вместе с одноразовыми тарелками и упаковкой
Люди часто выбрасывают органические отходы, такие как остатки пищи, не отделяя их от пластиковых тарелок и упаковок, что приводит к увеличению объема мусора на свалках. Тем временем растет производство упаковки из биоразлагаемого пластика, который не должен оставаться на полигонах на десятилетия. Однако возникает вопрос: будут ли биопластик и остатки пищи эффективно разлагаться вместе. Российские биотехнологи провели 98-дневный эксперимент, чтобы изучить процесс переработки пищевых остатков, смешанных с 10% биоразлагаемой упаковки из полилактида. По оценкам экспертов, такая доля биопластика будет характерна для пищевых отходов через 5-6 лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Bioresource Technology.
По данным исследования, в 2020 году количество пластиковой упаковки, выбрасываемой на свалки, увеличилось с 400 до 630 миллионов тонн из-за пандемии, когда люди чаще стали заказывать доставку еды и пользоваться одноразовой посудой. Этот мусор оказывается смешанным с пищевыми отходами, что затрудняет его переработку. Вместе с тем, все чаще в упаковках применяются биоразлагаемые полимеры, такие как полилактид, что могло бы помочь уменьшить загрязнение окружающей среды. Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН и Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили разложение отходов с высоким содержанием полилактида в своем пилотном исследовании.
«Полилактид — самый популярный биоразлагаемый материал для изготовления упаковки и одноразовой посуды. Он составляет 25% от мирового производства биопластика. По прогнозам, к 2030 году его массовая доля в смеси пищевых отходов достигнет 8-10%. Мы проверили, как проходит компостирование отходов с таким содержанием полилактида. Это многообещающий способ переработки биопластика при помощи бактерий и микромицетов в условии самонагревания. Благодаря ему процессы разложения сокращаются до нескольких месяцев, а при обычных условиях они занимают годы», — рассказала ведущий автор исследования, Владимир Миронов, доктор технических наук и профессор.
Полилактид представляет собой длинные цепочки, состоящие из множества однотипных мономеров с молекулярной массой 76 килодальтон (кДа). Первым шагом в процессе разложения при компостировании является гидролиз, происходящий при достаточной влажности и высокой температуре, в результате которого длинные цепи распадаются на олигомеры с молекулярной массой до 10 кДа. Далее отходы разлагаются при помощи термофильных микроорганизмов, которые предпочитают высокие температуры (около 50-70 °C) и влажность 40-60%.
В ходе эксперимента биотехнологи установили, что компостирование отходов с высокой концентрацией упаковки из полилактида в смеси с пищевыми остатками и готовым компостом в качестве инокулята приводит к двум последовательным эффектам. На первом этапе биопластик выполняет роль структурного элемента, улучшая доступ кислорода для термофильных микроорганизмов, что способствует их активному росту и повышению температуры. В среднем температура повышается до 60 °C, а время поддержания этого уровня составляет 12 дней. На этом этапе представители родов Bacillus, Geobacillus, Caldibacillus и других составляют 77% бактериального сообщества. Гидролитическая деструкция биопластика, падающего под воздействием органических кислот и аммиака, сменяется потреблением олигомеров и молочной кислоты различными микробами.
Второй эффект заключается в значительном увеличении биоразнообразия при поддержании высокой температуры, что является реакцией на поступление большого количества доступных питательных веществ.
#наука #страна #общероссийскиеноовости #новости #научныедостижения #изучаемвместе #Россия
Следующая публикация
Нет комментариев