Forscher der Binghamton University haben einen innovativen Prozess entwickelt, der Lebensmittelabfälle in biologisch abbaubaren Kunststoff umwandelt. Diese Entwicklung könnte das Abfallmanagement und die Produktion umweltfreundlicher Kunststoffe revolutionieren. Jährlich gehen weltweit 30-40 % der Lebensmittel verloren, was zu Deponieproblemen und Umweltverschmutzung beiträgt. Die Freisetzung von Methan und Kohlendioxid durch die Zersetzung dieser organischen Abfälle verschärft die Problematik der Treibhausgase, während die globale Abhängigkeit von herkömmlichem Kunststoff zu einer Umweltkrise durch Mikroplastik führt.
Das Team unter der Leitung von Tianzheng Liu, Doktorand im Bereich Biomedizintechnik, nutzt das Bakterium Cupriavidus necator, das Biopolymere synthetisieren kann. Durch die Fütterung dieser Bakterien mit Milchsäure, die aus fermentierten Lebensmittelabfällen gewonnen und mit Ammoniumsulfat zur Stickstoffanreicherung versetzt wird, produzieren und speichern sie Polyhydroxyalkanoat (PHA) in ihren Zellen. Etwa 90 % des produzierten PHA können geerntet und zu biologisch abbaubaren Verpackungen oder anderen Kunststoffprodukten verarbeitet werden. Dieser Prozess ist tolerant gegenüber Schwankungen, wobei Lebensmittelabfälle bis zu einer Woche gelagert werden können, ohne die Ausbeute zu beeinträchtigen. Die Art der Lebensmittelabfälle spielt dabei keine Rolle, solange die Mischungsverhältnisse stabil bleiben. Der verbleibende pastenartige Rückstand nach der Fermentation kann als organischer Dünger verwendet werden, was die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft unterstreicht.
Die Inspiration für diese Forschung entstand aus einer Verordnung des Staates New York, die die Entsorgung von Lebensmittelabfällen auf Deponien verbietet und Universitäten zur Suche nach alternativen Lösungen zwingt. Professorin Sha Jin sah diese Einschränkung als Chance, Lebensmittelabfälle direkt in biologisch abbaubaren Kunststoff umzuwandeln. Das Team bereitet sich nun auf die Hochskalierung vor und sucht nach Industriepartnern und Finanzmitteln zur Entwicklung von Pilotanlagen. Diese Technologie hat das Potenzial, Lebensmittelabfälle in ein Material der Zukunft zu verwandeln und Ökologie und Wirtschaft in einer vorteilhaften Symbiose zu vereinen.