Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Her gün süpermarketler, son kullanma tarihi geçmiş gıdaları çöpe atıyor. Kaybolan gıda, insanları beslenmeden mahrum bırakmanın ötesinde çevreye zarar veriyor. Çöplüklerde ayrışırken, gıda atıkları atmosfere metan gazı salıyor. Metan gazı, ısıyı karbondioksitten en az 25 kat daha güçlü hapseden bir sera gazıdır. Bir diğer çevre sorunu ise, atılan gıdalardan sızan kirleticilerin su kaynaklarına ve toprağa karışmasıdır.

Bu gibi nedenlerle, Suudi Arabistan 2040 yılına kadar çöplüklere atılan atıklarının %90'ını elimine etmeyi taahhüt etti. Bu hedefe ulaşmak için de Krallık, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (Kaust) tarafından geliştirilen ve gıda atığını değerli bir şeye dönüştüren teknolojilere acilen ihtiyaç duyuyor.

Kaust Profesörü Pascal Saikaly, "Gıda atığı, atık değil; yüksek değerli ürünlere dönüştürülebilecek bir kaynaktır," dedi. Bu, onun ve araştırma ekibinin geliştirdiği yeni bir geri dönüşüm teknolojisinden geçtikten sonra mümkün oluyor. Ekipte, şu an Nanjing Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Dr. Bin Bian, araştırma bilimcisi Dr. Hari Anada Rao ve kıdemli araştırma bilimcisi Dr. Krishna Katuri yer alıyor.

Kaust Teknolojisi: Metandan Daha Değerli Kimyasallar

Geliştirdikleri bu teknoloji, son kullanma tarihi geçmiş süt ürünlerini ve meyve içeceklerini; hayvan yemi, havacılık yakıtı ve ilaç gibi alanlarda kullanılabilen değerli kimyasal ürünlere dönüştürüyor. Kaust, bu yeniliğin döngüsel ekonomiyi nasıl desteklediğini ve Suudi gıda güvenliğini ve sürdürülebilirliğini nasıl ilerlettiğini göstermek için bir pilot çalışma başlattı.

Diğer ülkeler gıda atıklarıyla anaerobik bozunma yoluyla başa çıkmıştır. Anaerobik bozunma, atığı yakalanıp ısıtma ve elektrik üretimi için kullanılan metan gazına dönüştüren biyolojik bir süreçtir. Bu teknik birçok ülke tarafından kullanılsa da, Suudi Arabistan'da ekonomik bir seçenek değildir; zira yüksek altyapı yatırım maliyetleri ve metandan elde edilen kârın arıtma masraflarını karşılayamaması söz konusudur.

Buna karşılık Saikaly ve ekibi, gıda atığını metandan çok daha değerli bir şeye dönüştürmenin bir yolunu tasarladı. Saikaly, "Krallığa ekonomik ve çevresel fayda sağlayacak teknolojileri araştırıyorduk. Gıda atığı söz konusu olduğunda, atığı kısa zincirli karboksilik asitlere (SCCAs) ve orta zincirli karboksilik asitlere (MCCAs) dönüştürebileceğimizi fark ettik," dedi.

Kapalı Döngü Sistemi ve Ürün Değeri

SCCAs ve MCCAs, birçok endüstri tarafından kullanılan karbon molekülleridir. SCCAs'nin piyasa değeri ton başına yaklaşık 300 dolardır ve polimerlerin ve diğer değerli kimyasalların sentezinde faydalıdır. Boyalar ve gıda koruyucuları, bulunabilecekleri yalnızca iki örnektir. SCCAs'den mikrobiyal zincir uzaması adı verilen biyolojik bir süreçle üretilen MCCAs ise on kat daha yüksek, daha da yüksek bir değere sahiptir. MCCAs'ye dayanan bazı ürünler kozmetik ve sabunlar dâhil olmak üzere çeşitli ürünlerde bulunabilir.

Atığı yüksek değerli ürünlere dönüştürme potansiyeli, bölgedeki süt ve içecek şirketlerinin hızla ilgisini çekti. Bu şirketler, geri dönüşüm teknolojisini test etmesi için Kaust'a haftalık 500 litreden fazla atık sağlıyor.

Pilot çalışma, Saikaly laboratuvarının mikrobiyal mühendislik alanındaki uzmanlık bilgisini kullanarak bozulmuş süt ve meyve sularını SCCAs ve MCCAs'ye dönüştürmek için yaptığı yıllar süren araştırmanın sonucudur.

Kimyasal olarak, süt ve meyve suları ideal bir atık kombinasyonu oluşturur. Bunun nedeni, süt ürünlerinde bulunan laktoz şekerinin ve meyve sularındaki fruktoz ve sakkaroz şekerlerinin mikrobiyal zincir uzaması için birbirini tamamlamasıdır. Bu nedenle, Kaust geri dönüşüm teknolojisi atığı geri dönüştürmek için ek kimyasallara ihtiyaç duymaz.

Katuri, "Bu benzersiz kombinasyon, kapalı döngü bir sistem yaratıyor. Harici kimyasallar eklememize gerek yok; üretimi atığın kendisi yönlendiriyor. Nihayetinde, hiçbir şeyin çöplüğe gitmesi gerekmiyor," dedi.

Üçüncü Değerli Ürün: Hayvan Yemi

Bilim insanları her hafta atığı, üç ana adımdan ilki olan süreci başlatmak için manuel olarak büyük bir kovaya boşaltıyorlar. İlk adım, daha sonra SCCAs ve MCCAs üretmek için kullanılan filtrelenmiş bir sıvı ve başlangıçta atılan ek bir viskoz madde üretiyor. SCCAs ve MCCAs'nin kendisi, Kaust teknolojisine ticari ilgi uyandırmak için yeterliydi.

Ancak Saikaly ve meslektaşları daha sonra, viskoz maddenin üçüncü bir değerli ürün olan kazeini içerdiğini fark ettiler. Kazein, süt ürünlerindeki ana proteinlerden bazılarını tanımlar. Geri kazanılan kazein, su ürünleri yetiştiriciliği ve kümes hayvanı endüstrileri için hayvan yemi olarak önemli bir potansiyel barındırıyor. Hâlihazırda, hayvan yemi sektörün giderlerinin %70'ini oluşturuyor; bunun büyük bir kısmı Krallık tarafından ithal edilmesinden kaynaklanıyor.

Kaynak: Lab-Wordwide.com