Resztki żywności zamienią w związki cenniejsze niż biogaz

Resztki żywności zamienią w związki cenniejsze niż biogaz Politechnika Gdańska

Naukowcy z Politechniki Gdańskiej i ich koledzy z Chin pracują nad nową technologią przetwarzania odpadów spożywczych. Ma ona pozwolić na pozyskiwanie z resztek żywności kwasów karboksylowych, które mogą być następnie wykorzystywane do produkcji polimerów, farmaceutyków, rozpuszczalników czy dodatków do żywności.

Projekt REVAMP realizowany jest pod kierownictwem prof. Jacka Mąkini, kierownika Katedry Inżynierii Sanitarnej na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej, oraz prof. Xiang Li z Donghua University w Szanghaju. Stanowi od odpowiedź na globalne wyzwanie, jakim jest marnotrawstwo żywności. Szacuje się, że rocznie wytwarza się ok. 1,3 miliarda ton odpadów spożywczych, przy czym w przeliczeniu na gospodarstwo domowe jest to odpowiednio: 54 kg w Polsce (średnia unijna to 76 kg) i 16 kg w Chinach.

Kwasy zamiast energii odnawialnej

W ramach projektu polsko-chiński zespół badawczy zajmie się odzyskiem wartościowych produktów z fermentacji odpadów spożywczych poprzez sonokawitację i intensyfikację hydrotermalną. Naukowcy będą pracować na odpadach lokalnych i badać ich wpływa na efektywność procesu fermentacji.

Fermentacja beztlenowa to jedna z powszechnie stosowanych technologii przetwarzania odpadów spożywczych. Dotychczas celem był maksymalny odzysk energii w postaci biogazu, ale podejście to zostało zakwestionowane w kontekście korzyści ekonomicznych i zasad gospodarki zrównoważonej. W naszym projekcie proponujemy odzyskiwanie tzw. związków o wysokiej wartości dodanej, takich jak kwasy karboksylowe, w procesie kwaśnej fermentacji – mówi prof. Jacek Mąkinia. – Kwasy karboksylowe i ich pochodne są istotne ze względu na ich wykorzystanie w produkcji m.in. syntetycznych polimerów, farmaceutyków, rozpuszczalników, czy też dodatków do żywności. Przewiduje się, że światowy rynek tych kwasów będzie rósł rocznie o 5% i w 2023 r. osiągnie wartość ok. 20 miliardów dolarów.

Naukowcy m.in. porównają sposoby przetworzenia odpadów o różnej charakterystyce przy zastosowaniu dwóch metod obróbki hydrotermalnej. Zbadają kluczowe produkty uboczne obróbki oraz strategię mikro-napowietrzania pod kątem regulacji mechanizmów fermentacji. Ponadto, opracują model matematyczny do oceny i optymalizacji pracy zintegrowanego systemu obejmującego proces obróbki wstępnej i fermentacji odpadów przemysłu spożywczego.

Kawitacja w inżynierii – w światowej czołówce

W projekcie uczestniczy także zespół prof. Grzegorza Boczkaja z Katedry Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej na Wydziale Chemicznym PG, który będzie odpowiadał za badania nad przygotowaniem wsadu (przetworzonych odpadów spożywczych) za pomocą zjawiska sonokawitacji do procesów fermentacji. Ma to wpłynąć na poprawę intensywności fermentacji.

Destrukcyjny charakter zjawiska kawitacji umożliwia m.in. wywołanie i przyspieszenie szeregu reakcji chemicznych. W przypadku sonokawitacji, a więc kawitacji akustycznej, ten efekt jest uzyskiwany za pomocą ultradźwięków – tłumaczy prof. Grzegorz Boczkaj. – Energia uwalniana w strumieniu cieczy, w momencie implozji pęcherzyków kawitacyjnych może być wykorzystana do uzyskania pożądanych przemian strukturalnych i fizyko-chemicznych odpowiednio przygotowanych odpadów spożywczych w celu zwiększenia ich biodostępności dla mikroorganizmów, które są wykorzystywane w procesach fermentacji.

Źródło: Politechnika Gdańska

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę