Satu pasukan di Universiti Binghamton telah mempelopori kaedah untuk menukar sisa makanan kepada plastik terbiodegradasi, yang berpotensi merevolusikan pengurusan sisa dan mengurangkan pencemaran plastik.
Di tengah-tengah kebimbangan yang semakin meningkat mengenai sisa makanan dan pencemaran plastik, penyelidik di Universiti Binghamton, Universiti Negeri New York, telah membuat kemajuan yang cemerlang: menukar sisa makanan kepada plastik terbiodegradasi. Proses inovatif ini berpotensi untuk menangani dua cabaran alam sekitar yang mendesak.
Menurut Jabatan Pertanian AS, 30% hingga 40% daripada bekalan makanan negara akhirnya dibazirkan, menyumbang kepada pelepasan metana dan karbon dioksida daripada tapak pelupusan sampah.
Pada masa yang sama, sisa plastik terus terkumpul di seluruh dunia, meningkatkan kebimbangan kesihatan tentang mikroplastik dalam ekosistem kita.
Bayangkan mengubah sebahagian daripada sisa makanan ini kepada plastik terbiodegradasi — penyelesaian mesra alam yang boleh mengurangkan sisa dan mengurangkan pencemaran plastik. Pasukan penyelidik perintis, yang diketuai oleh calon kedoktoran Tianzheng Liu bersama-sama dengan Sha Jin, seorang profesor kejuruteraan bioperubatan, dan Kaiming Ye, seorang Profesor Cemerlang SUNY dan Pengerusi kejuruteraan bioperubatan, telah diterbitkan penemuan asas mereka dalam jurnal Bioresource Technology.
"Teknologi Sumber Bio ialah jurnal berkualiti tinggi, jadi diterbitkan dengan cepat bercakap tentang kepentingan penyelidikan ini," kata Jin dalam siaran berita. "Pengulas mengulas bahawa 'manuskrip itu menunjukkan merit saintifik, kebaharuan dan kaitan alam sekitar yang signifikan.'"
Penyelidikan ini dibina atas minat awal Jin yang dicetuskan oleh geran 2022 dari Negeri New York untuk meneroka penggunaan sisa makanan.
"Kita boleh menggunakan sisa makanan sebagai sumber untuk ditukar kepada begitu banyak produk perindustrian, dan polimer terbiodegradasi hanyalah salah satu daripadanya," tambahnya.
Pasukan ini bertujuan bukan sahaja untuk memperkasakan sisa makanan tetapi juga untuk mengurangkan kos pembuatan polimer mesra alam.
Pengeluaran semasa plastik terbiodegradasi adalah mahal kerana keperluan untuk substrat gula halus dan kultur tulen mikroorganisma. Pasukan Binghamton menangani perkara ini dengan memberi makan Cupriavidus necator bakteria dengan asid laktik yang ditapai daripada sisa makanan, digabungkan dengan ammonium sulfat.
Bakteria ini mensintesis plastik polyhydroxyalkanoate (PHA), yang boleh dituai dan dibentuk menjadi pelbagai produk terbiodegradasi. Terutama, kira-kira 90% daripada PHA yang dihasilkan oleh bakteria boleh diambil semula.
Liu, yang latar belakangnya dalam penyelidikan sel stem, mendapati peralihan kepada projek ini mencabar tetapi bermanfaat.
"Biopenukaran sisa makanan kepada asid organik agak mudah. Penanaman bakteria penghasil plastik adalah sukar, kerana pada mulanya saya tidak mempunyai pengalaman dengan penapaian bakteria untuk menghasilkan biopolimer," katanya dalam siaran berita.
Bagaimanapun, ketabahan membuahkan hasil apabila pasukan memperhalusi proses tersebut.
Penting kepada kejayaan mereka adalah sokongan daripada Sodexo dan Perkhidmatan Makan Universiti Binghamton, yang membekalkan sisa makanan yang diperlukan. Jin menegaskan bahawa dasar SUNY terhadap pembuangan sisa makanan dan amalan lestari Universiti membantu membentuk inisiatif mereka.
Penyelidikan itu juga menangani soalan praktikal untuk meningkatkan, seperti kebolehlaksanaan menyimpan sisa makanan selama seminggu tanpa menjejaskan proses biokonversi dan fleksibiliti yang diperlukan untuk pelbagai jenis sisa makanan.
"Kami mendapati bahawa proses itu sangat mantap, selagi kami mempunyai pelbagai jenis makanan yang dicampur pada nisbah yang sama," tambah Jin.
Dalam sentuhan yang inovatif, pasukan sedang membangunkan sisa pepejal yang ditinggalkan daripada penapaian kepada baja organik, mencadangkan alternatif yang lebih mampan kepada baja kimia konvensional.
Melihat ke hadapan, Jin menyasarkan untuk meningkatkan proses itu, mencari pembiayaan geran atau perkongsian industri untuk mengembangkan pengeluaran plastik terbiodegradasi.
Kejayaan ini boleh membuka jalan kepada amalan pengurusan sisa yang mampan dan mengurangkan kesan alam sekitar kedua-dua sisa makanan dan plastik.
sumber: Universiti Binghamton