ビンガムトン大学のチームは、食品廃棄物を生分解性プラスチックに変える方法を開発し、廃棄物管理に革命をもたらし、プラスチック汚染を削減する可能性を秘めている。
食品廃棄物とプラスチック汚染への懸念が高まる中、ニューヨーク州立大学ビンガムトン校の研究者たちは、画期的な進歩を遂げました。食品廃棄物を生分解性プラスチックに変換するという画期的な成果です。この革新的なプロセスは、2つの喫緊の環境課題に大きく貢献する可能性を秘めています。
米国農務省によれば、国内の食糧供給の30%から40%が廃棄され、埋め立て地からのメタンと二酸化炭素の排出につながっている。
同時に、プラスチック廃棄物は世界中で蓄積し続けており、生態系におけるマイクロプラスチックに関する健康への懸念が高まっています。
この食品廃棄物の一部を生分解性プラスチックに変えることを想像してみてください。廃棄物を減らし、プラスチック汚染を削減できる環境に優しい解決策です。博士課程の学生であるティエンジェン・リウ氏、バイオメディカル工学教授のシャ・ジン氏、そしてニューヨーク州立大学のバイオメディカル工学特別教授兼学科長であるカイミン・イェ氏が率いる先駆的な研究チームは、 公表 彼らの基礎研究結果は Bioresource Technology 誌に掲載されています。
「『バイオリソース・テクノロジー』は質の高いジャーナルです。そのため、この研究が迅速に掲載されたことは、その重要性を物語っています」とジン氏はニュースリリースで述べた。「査読者からは、『本論文は、科学的価値、新規性、そして環境への関連性において大きな意義を示している』というコメントをいただきました。」
この研究は、2022年にニューヨーク州から食品廃棄物の利用を調査するための助成金を受けたことをきっかけにジン氏が抱いた当初の関心に基づいています。
「食品廃棄物は資源として活用でき、さまざまな工業製品に変換できます。生分解性ポリマーはその一つにすぎません」と彼女は付け加えた。
チームは、食品廃棄物の価値を高めるだけでなく、環境に優しいポリマーの製造コストを下げることも目指しています。
現在の生分解性プラスチックの生産は、精製糖基質と微生物の純粋培養を必要とするため、コストが高くなります。ビンガムトンのチームは、 クプリアビドゥス ネカトル 食品廃棄物から発酵させた乳酸菌と硫酸アンモニウムを配合。
これらの細菌はポリヒドロキシアルカン酸（PHA）プラスチックを合成し、採取して様々な生分解性製品に成形することができます。注目すべきは、細菌によって生成されたPHAの約90%が回収可能であることです。
幹細胞研究のバックグラウンドを持つLiu氏は、このプロジェクトへの移行は困難ではあったが、やりがいのあることだと感じた。
「食品廃棄物を有機酸に変換するのは比較的容易でした。プラスチックを生成するバクテリアの培養は困難でした。当初、バイオポリマーを生成するためのバクテリア発酵の経験がなかったからです」と彼はニュースリリースで述べています。
しかし、チームがプロセスを微調整するにつれて、粘り強さが報われました。
彼らの成功に不可欠なのは、ソデクソとビンガムトン大学食堂サービスからの支援であり、彼らは必要な食品廃棄物を供給しました。ジン氏は、ニューヨーク州立大学の食品廃棄物埋め立て禁止方針と大学の持続可能な取り組みが、彼らの取り組みを形作る上で役立ったと指摘しています。
この研究では、生物変換プロセスに影響を与えずに食品廃棄物を1週間保管することの実現可能性や、さまざまな種類の食品廃棄物に必要な柔軟性など、規模拡大に関する実際的な問題にも取り組みました。
「異なる種類の食品を同じ比率で混ぜる限り、このプロセスは非常に堅牢であることがわかりました」とジン氏は付け加えた。
チームは革新的な発想で、発酵後に残る固形残渣を有機肥料に開発し、従来の化学肥料に代わる、より持続可能な代替品を提案している。
今後、ジン氏は、生分解性プラスチックの生産を拡大するために、さらなる助成金や産業提携を求めて、プロセスの規模を拡大することを目指しています。
この画期的な進歩により、持続可能な廃棄物管理の実践への道が開かれ、食品廃棄物とプラスチックの両方の環境への影響が軽減される可能性があります。
出典： ビンガムトン大学