Állati kagylók A nyersanyagokat rákhéjakból készítik - Tudás - Stuttgarter Zeitung
Évente több mint hatmillió tonna értékes héjhulladék kerül a szemétbe. A kutatók ezt az erőforrást szeretnék felhasználni, és értékes termékeket és energiát nyernének belőle.
Stuttgart - Ami megmarad a rákfélék feldolgozásából, általában a szemétbe kerül. Évente a világon hat és tíz millió tonna ilyen értékes halászati hulladék vesz fel felhasználatlanul. Sajnos, mert a rákhéjak és társának exoskeletonja fehérjéből és kalcium-karbonátból áll, különösen a kitinből, egy poliszacharidból. "Kémiailag vagy biotechnológiailag előállíthatunk más molekulákat cukormolekulákból" - mondja Barbara Waelkens, a Fraunhofer Interfaciális Műszaki és Biotechnológiai Intézet bioenergia-csoportjának vezetője.
A cellulóz mellett a kitin a legszélesebb körben alkalmazott biopolimer a világon. Alkalmazási lehetőségei nagyok, de csak egy kis részét hasznosítják újra világszerte. Ezért kereste a Fraunhofer IGB a nemzetközi partnerekkel együtt a fenntartható használat lehetséges módjait. A kapcsolódó projekt "ChiBio - Chitin a halászati hulladékból speciális vegyi anyagok előállításához" néven működik.
A hüvelyek legnagyobb részét Észak-Afrikában állítják elő
Az európai kagylók fő halászati területei Belgium, Németország, Dánia, Norvégia, Írország, Izland és Hollandia partjai. A hüvelyek több mint 90 százaléka azonban észak-afrikai országokban készül. Ott az európai halászati társaságok főként az Északi-tengeri garnélarákot válogatják. Ez az EU országaiban higiéniai okokból tilos. A továbbfejlesztett pépesítő gépeknek köszönhetően azonban egyre több hüvely termelődik közvetlenül a part menti régiókban. A halászati hulladék azonban nagyon érzékeny a mikrobiális szennyezésre, ezért a szakszerű ártalmatlanítás eddig időigényes és költséges volt.
A magas uniós előírások miatt néha még olcsóbb, ha a kisebb halászati társaságok a maradványokat tartósan hűvös állapotban tartják, a megfelelő ártalmatlanítás helyett. Az értékes összetevők felhasználására azonban már léteznek megközelítések: "Ázsiában a polimer kitozán garnélahéjból készül" - magyarázza Waelkens. Szűrők, fóliák, sebpárnák és fogyókúrás tabletták készülnek belőle. Sajnos az európai rákfélék héja több mészt tartalmaz, ami megnehezíti és kevésbé gazdaságos a kitozanná történő feldolgozást.
Az állati héj tényleges felépítése nemcsak attól a régiótól függ, ahonnan származik, hanem a rák típusától is. Ezért a kutatók különböző típusú héjakat teszteltek. "Először a fehérjéket és a kalcium-karbonátot választják el a kitintől" - magyarázza Waelkens. Az elválasztás történhet kémiailag vagy enzimatikusan. "A kitint általában kémiailag nyerik" - számol be a kutató. Erős ásványi savak és lúgok alkalmazásával a polimer magas hőmérsékleten szabadul fel a héjakból. Ez a módszer nem túl fenntartható. A biogázzá fermentálódott maradékok problémákat is okoztak: "Más szubsztrátumokhoz képest a szerves szárazanyag-tartalom nagyon alacsony volt, a pH-értékek szélsőségesek és a sókoncentrációk magasak voltak" - számol be a tudós. A gázhozam azonban csak "elfogadható".
A garnélarák héja biztosítja a biogázt
Ezért az ír ChiBio partnerek olyan baktériumtörzseket kerestek, amelyek gyengéden felszabadítják a kitint, és megtalálták, amit kerestek. Az élőlények csak fehérjében gazdag maradványokat hagynak maguk után, amelyek gond nélkül biogázzá fermentálhatók. Az, hogy mennyi gáz termelődik, a héj típusától függ. Az energia nagy részét az adta, ami a garnélarák héjából megmaradt: legnagyobb biogáz hozama 1125 milliliter/gramm szerves szárazanyag volt. Ez meghaladta a növényi eredetű megújuló nyersanyagok gázhozamát, amely jellemzően 500 és 700 milliliter között van.
"Ha csak a környezetről lenne szó, ez lenne a jobb módszer" - magyarázza Waelkens. Sajnos azonban a kitinhozam romlott: "A környezetbarát folyamatnak és a jó biogáz-hozamnak kevés értelme van, ha a termék hozama nem elegendő" - mondja a szakember. De a kutatók azt remélik, hogy további optimalizálás után hamarosan elérhető lesz a kémiai kitinfelosztás ökológiai és gazdaságos változata. "A tálakban rejlő lehetőségek nagyok" - összegzi Waelkens: "Biztos vagyok benne, hogy a jövőben jobban fogjuk használni".