Fot. Od lewej: dr hab. inż. Tomasz Olejnik, prof. PŁ, dr hab. inż. Katarzyna Śliżewska, prof. PŁ, dr inż. Magdalena Kmiotek, dr inż. Marta Pietras, źródło: Archiwum autora

Europejski Zielony Ład

Problem zagospodarowania odpadów stwarza nowe wyzwanie powodowane ich wzrastającym nagromadzeniem. W konsumpcyjnej i wysokorozwiniętej Europie ta problematyka znana jest od dłuższego już czasu. Zagrożenie dla środowiska ma charakter złożony i jest uwarunkowane bardzo wieloma czynnikami. Zmieniający się skład morfologiczny odpadów powoduje dodatkową trudność w identyfikacji, segregacji, a następnie ich przetworzeniu. Postępująca konsumpcja, wzrastające emisje, degradacja środowiska oraz nieodwracalne zmiany wyczerpywania się zasobów naturalnych spowodowały konieczność poszukiwania nowych trendów i rozwiązań. Europejski Zielony Ład zawiera plan działań umożliwiających bardziej efektywne wykorzystanie zasobów dzięki przejściu na czystą gospodarkę o obiegu zamkniętym (circular economy), która uwzględnia równocześnie korzyści finansowe i gospodarcze, a jej celem będzie stworzenie środowiska opartego na rozsądnym i zrównoważonym wykorzystaniu zasobów i surowców – wtórnych oraz naturalnych.

Zużyte opony – ekologiczna bomba

Każdego roku miliony ton odpadów gumowych, w tym opony, kończą swój żywot i stają się ogromnym wyzwaniem dla środowiska. Unieszkodliwianie opon wycofanych z eksploatacji ze względu na ich ilość i trwałość stanowi problem ekologiczny i ekonomiczny. Opony te są toksycznym, trudno biodegradowalnym materiałem ze względu na usieciowaną strukturę gumy oraz obecność stabilizatorów i innych dodatków. Zgodnie z danymi GUS z roku 2019, w Polsce na specjalnych składowiskach zgromadzonych jest ok. 3,8 mln ton zużytych opon samochodowych, a ich liczba ciągle rośnie. Recyklingowi w Polsce poddaje się zaledwie 30% ogumienia (dla porównania – w Danii jest to 100%, w Portugalii 60%).

Metoda, która zjada gumę

Metoda zagospodarowania odpadu gumowego została opracowana przez zespół w składzie: dr hab. inż. Tomasz P. Olejnik, prof. PŁ, dr hab. inż. Katarzyna Śliżewska, prof. PŁ, dr inż. Marta Pietras z Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ oraz dr inż. Magdalena Kmiotek z Centrum Papiernictwa i Poligrafii PŁ. Metoda ta pozwala na wykorzystanie gorszej jakości technologicznej gumy w procesach odzysku i recyklingu organicznego [przyp. red. odpady ulegają rozkładowi biologicznemu]. Dotychczas odpady te były poddawane procesom termicznym i w sposób nieodwracalny unieszkodliwione.

Nowatorska metoda pozwoliła na wytworzenie opakowania barierowego, całkowicie nieprzepuszczalnego dla powietrza i całkowicie biodegradowalnego. Metoda (chroniona patentem P.238266) sprzęga aktywność szczepu Lactiplantibacillus plantarum (jego sekwencja genetyczna chroniona patentem P.236113) w kierunku wytwarzania biocelulozy. Bakterie czerpią energię z odpadu gumowego, wytwarzając celulozę bakteryjną, jednak ze względu na dużą retencję wody oraz niezadowalające właściwości wytrzymałościowe celuloza nie nadaje się do produkcji papieru. Proces wytwarzania kompozytu – mieszaniny celulozy roślinnej i bakteryjnej (chroniony patentem P.237035) – prowadzi do poprawy cech fizykochemicznych otrzymanego w ten sposób papieru, który staje się nieprzepuszczalny dla powietrza. Zespół nie poprzestał na dalszej poprawie funkcjonalności kompozytu i pracuje nad ograniczeniem hydrofilowości. Testowane są również sposoby łączenia celulozy bakteryjnej z celulozą roślinną.

Autor: Tomasz Olejnik, Katedra Cukrownictwa i Zarządzania Bezpieczeństwem Żywności