تولید پلاستیک های زیستی چاپ سه بعدی از ضایعات مواد غذایی

شرکت Genecis، یک استارت آپ دانشجویی تاسیس شده توسط مهندسان و فارغ التحصیلان دانشگاه تورنتو اسکاربرو (UTSC) می باشد که از میکروارگانیسم ها، مهندسی میکروبیولوژی و یادگیری ماشین برای تبدیل مواد اضافی رستوران ها به پلاستیک های تجزیه پذیر (PHA) استفاده می کند که می تواند برای ساخت اسباب بازی ها، بسته بندی های انعطاف پذیر، فیلامنت های چاپ سه بعدی و کاربردهای پزشکی مانند لوازم جراحی مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه بیشتر در این باره بخوانید.

تولید پلاستیک های زیستی چاپ سه بعدی از ضایعات مواد غذایی

طبق گفته لونا یو بنیانگذار و مدیرعامل Genecis، هر ساله بیش از ۱ تریلیون دلار ماده غذایی در سطح جهانی به هدر میرود. آنچه ما میتوانیم انجام دهیم این است که این زباله را مصرف و آن را به چیزی ارزشمندی تبدیل کنیم.

وی پس از اتمام دوره های کارشناسی و کارشناسی ارشد در دانشگاه UTSC، چندین مهندس با استعداد را در یک استارت آپ با هدف تبدیل ضایعات خوراکی رستوران ها به زیست گاز ملاقات کرد و میکروبیولوژی تبدیل غذای دور ریختنی به مواد دیگر را آموخت. مدت کوتاهی پس از آن، او با یک دانشمند علوم زیست محیطی در The Hub، به منظور ساخت محصولات از زباله های مواد غذایی همکاری کرد.

” ما انواع مختلف رزین های زیستی و مواد شیمیایی زیستی را قبل از کار بر روی PHA مورد بررسی قرار دادیم. اما احساس کردیم که این بزرگترین پتانسیل بازار را داراست. ”

چاپ سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی
عکس چاپ سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی

PHAs یا polyhydroxyalkanoates، یک نوع از پلیمر زیست تخریب پذیر با کیفیت بالا و تولید شده توسط باکتری است که دارای مزایای بسیاری نسبت به دیگر اشکال پلاستیک های زیستی می باشد. آنها می توانند یک ترموپلاستیک باشند، به این معنی که می توان آنها را به راحتی با قالب شکل داد و دوباره به محصولات مختلف تبدیل کرد. همچنین برخلاف بسیاری از دیگر اشکال پلاستیک های زیستی، فرآیند بازیافت را از بین نمی برد.

یو گفت: “بسیاری از مردم پلاستیک های زیستی را درون سطل های بازیافت می ریزند، اما اگر این ها ترموپلاستیک نباشند نمی توان آن را بازیافت کرد. این امر خواص فیزیکی محصولات بازیافتی جدید را مختل می کند. اما PHA ها در صورتی که به طور تصادفی در سطل های بازیافت ریخته شوند این مشکل را ایجاد نمی کنند.

پرینت سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی

PHA ها در یک محیط زمینی طی یک سال و در محیط های دریایی در کمتر از ۱۰ سال تخریب می شوند. این در حالی است که تخریب پلاستیک های مصنوعی در محیط های مشابه ممکن است صدها سال طول بکشد.

Genecis از یک فرایند سه مرحله ای برای تولید PHA استفاده می کند. در ابتدا آنها از مخلوطی از باکتری های بی هوازی (بدون اکسیژن) استفاده کرده و ضایعات غذایی را به اسیدهای چرب فرار تجزیه می کنند (همانند چگونگی تجزیه مواد غذایی در معده). سپس اسیدهای چرب به مخلوطی از کشت باکتری های هوازی (با اکسیژن) که مخصوصاَ برای تولید PHA در سلول هایشان انتخاب می گردد، اضافه می شوند. در مرحله آخر، آنها از یک فرآیند استخراج برای شکستن سلول ها، جمع آوری و تصفیه کردن پلاستیک استفاده می کنند.

تولید پلاستیک های زیستی پرینت سه بعدی از ضایعات مواد غذایی
عکس تولید پلاستیک های زیستی پرینت سه بعدی از ضایعات مواد غذایی

کل فرآیند از مرحله دریافت زباله های مواد غذایی تا تولید پلاستیک خالص کمتر از هفت روز طول می کشد. این در حالی است که فرایند مشابه برای تولید زیست گاز به طور متوسط ​​۲۱ روز طول می کشد.

Genecis در حال حاضر دارای دو آزمایشگاه است. آزمایشگاه اصلی آنها در U of T’s Banting و Best Building است که در آنها با راکتورهای زیستی در مقیاس آزمایشگاهی کار می کنند و دیگری در ساختمان محیط زیست و شیمی در U of T Scarborough که مسئول تحقیق و توسعه است، قرار دارد. این شرکت از سال آینده کارخانه خود را باز خواهد کرد و قادر خواهد بود هفته ای سه تن از مواد زائد ارگانیک را به پلاستیک تبدیل کند.

ونی سانکار سرپرست بیوتکنولوژی Genecis و دارای مدرک فوق دکترا در U T Scarborough می گوید: “ما شرایط را به گونه ای تنظیم می کنیم تا بهترین حالت برای کار بر روی کشت های باکتری را ایجاد کنیم، که این شرایط شامل این می شود که چه ترکیبی از دما، pH و مقدار مواد غذایی بهترین عملکرد را به ما می دهد.”

در کمتر از دو سال فعالیت، Genecis بیش از ۳۳۰۰۰۰ دلار در مسابقات استارت آپ به دست آورده است. Genecis از این پول برای ساخت نمونه های اولیه ماشین آلات اتوماتیک خود که می تواند مواد ارگانیک را در محل جمع آوری و پردازش کند استفاده کرده است. طبق گفته های یو، یک دستگاه به تنهایی قادر است سالانه انتشار ۲۴۳ تن دی اکسید کربن را جبران کند. خودروهای استاندارد مسافرتی سالانه حدود ۷/۴ تن CO2 تولید می کنند، به این معنی که یک رستوران تنها با استفاده از یکی از ماشین های ما می تواند میزان تولید ۷/۵۱ اتومبیل را جبران کند.”

تولید پلاستیک های زیستی پرینت ۳ بعدی از ضایعات مواد غذایی

Genecis صدها گونه از باکتری هایی را که در پایگاه های داده وجود ندارد کشت و ایزوله کرده است. یو گفت: “هدف ما ایجاد ارزشمند ترین مواد از زباله های زیست محیطی است. به زودی ما قادر خواهیم بود با استفاده از ضایعات ارگانیکی، مواد شیمیایی خاص و مواد دیگری را با هزینه ای پایین تر از روش های تولید سنتی و با استفاده از زیست شناسی مصنوعی تولید کنیم. این مواد شیمیایی می توانند در طیف وسیعی از محصولات از جمله محصولات موجود در لوازم آرایشی و بهداشتی و سلامتی مورد استفاده قرار گیرند.”

منبع: http://www.3ders.org/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdfpdf چاپ سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین

چاپ سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی
Summary
Review Date
Reviewed Item
چاپ سه بعدی پلاستیک های زیستی از ضایعات مواد غذایی
Author Rating
41star1star1star1stargray

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *