poniedziałek, 7 kwietnia 2014

Czy da się stworzyć plastik z powietrza?

Tytułowe pytanie brzmi zgoła paradoksalnie, jak niby z powietrza, którego na pozór nie możemy dotknąć można stworzyć twardy plastik? Jedna wystarczy przyjrzeć się temu z nieco bliższej perspektywy. Plastiki, czyli tworzywa sztuczne w głównej mierze składają się z węgla i wodoru, a tych pierwiastków mamy właśnie pod dostatkiem w powietrzu. Na przykład stężenia dwutlenku węgla, jednego z najczęściej i najliczniej występujących gazów śladowych w atmosferze, oszacowano w 2011 r. na około 391 ppm, czyli 0,0391% (wskaźnik EEA dotyczący stężeń gazów atmosferycznych). Wydaje się mało, ale w zupełności wystarczy. Nasuwa się jednak od razu kolejne pytanie, a właściwie dwa kolejne pytania. Po pierwsze jak z dwutlenku węgla (CO2) wyprodukować plastik, a po drugie, skoro jest to możliwe czemu nikt o tym nie mówi?

No cóż, przychodzi mi na myśl tylko jedno stare przysłowie: „Jeśli nie wiadomo, o co chodzi to chodzi o pieniądze ”. Nie doszukujcie się jednak tu żadnego spisku ekonomicznego, bo nie o to chodzi. Produkcja tak zwanego bioplastiku z powierza jest jeszcze zwyczajnie za droga. Pozostaje jednak jeszcze jedna kwestia, do której właśnie zmierzam, jak stworzyć plastik z powietrza?

Skoro wiemy już, że potrzebujemy do tego CO2, to wystarczy się szybko zastanowić, czy istnieje na ziemi jakiś organizm który jest w stanie wyłapywać ten gaz z powietrza i wykorzystywać go dla swoich potrzeb? Mogę się założyć, że pierwsze, o czym pomyśleliście to rośliny i wcale się nie pomyliliście. Obecnie jesteśmy w stanie tak zmodyfikować rośliny, aby produkowały dla nas właśnie bioplastik. Przykładem może być tu rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana), nad którym obecnie prowadzi się badania w tym kierunku.

Niemniej jednak nie tylko rośliny potrafią tworzyć bioplastiki. Istnej pewna grupa bakterii, którą możemy znaleźć praktycznie wszędzie, w wodzie, glebie i powietrzu. Bakterie te posiadają niespotykaną wśród mikroorganizmów zdolność do fotosyntezy, czyli wykorzystują dwutlenek węgla z atmosfery oraz energię słoneczną do syntezy potrzebnych im do życia związków. Są to Cyjnobakterie, które jak możecie się spodziewać produkują także bioplastiki. Niestety nie każda bakteria może to robić, a co więcej nie jest to jeszcze zbyt wydajny proces. Obecnie jedynie u Spirulina platensis wykazano zdolność do syntezy bioplastiku, ale jak wspomniałem w porównaniu do innych bakterii, które są do tego zdolne proces biosyntezy bioplastiku jest mało wydajny. Uzyskano jedynie 10wt% suchej masy komórkowej, a dodając do tego koszty produkcji i izolacji, cena biopolimeru wzrasta diametralnie, mimo, iż surowiec do produkcji plastiku, który z reguły stanowiący znaczną część końcowej ceny bioplastiku jest tutaj darmowy (czytaj więcej http://www.ecobiomaterial.com/gallery/full-width/cyanobacteria/) .

Produkcja bioplastiku nie jest więc nie możliwa, wręcz przeciwnie. Istniej nawet możliwość, iż w niedalekiej przyszłości to mikroorganizmy jak cyjnobakterie będą produkować biodegradowale plastiki, o których więcej możecie przeczytać tu (http://biologiaolsztyn.blogspot.com/2013/10/biopolimery-ratunek-dla-swiata-czy.html) .

Robert Kiewisz 
(student biotechnologii)

1 komentarz:

  1. Dobry kierunek poszukiwań, póki surowiec w miarę tani i dostępny, problemu nie ma, ale z czasem, może się okazać iż biopolimery to jedyna deska ratunku dla przemysły przetwórstwa tworzyw sztucznych (sztucznych?).
    Pozostaje jeszcze kwestia właściwości pozyskanego materiału, bo sam w sobie plastik to nic, ważne jest tylko to co możemy z niego zrobić.

    OdpowiedzUsuń