Binghamton Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, gıda atıklarını biyobozunur plastiğe dönüştürmek için yenilikçi bir yöntem geliştirdi. Bu gelişme, atık yönetimi ve çevre dostu plastik üretimi alanlarında önemli bir potansiyel taşıyor. Küresel olarak, gıda üretiminin önemli bir kısmı israf edilerek çöp depolama alanlarına gidiyor ve çevresel kirliliğe neden oluyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde gıda tedarikinin %30-40'ı israf edilirken, Fransa yılda yaklaşık 9.4 milyon ton gıda atığı üretiyor. Bu organik atıkların ayrışması, sera gazları olan metan ve karbondioksit salınımına yol açıyor. Aynı zamanda, geleneksel plastiğe olan bağımlılık, mikroplastiklerin okyanusları, toprakları ve canlı organizmaları kirleterek ekosistemleri tehdit ettiği bir çevre krizi yaratıyor.
Biyomedikal mühendisliği doktora öğrencisi Tianzheng Liu liderliğindeki araştırma ekibi, gıda atıklarını biyobozunur plastiğe dönüştürmek için bakterileri kullanma konusunda zarif bir çözüm üretti. Biyopolimer sentezleme yeteneğine sahip olan Cupriavidus necator bakterisi seçildi. Bu bakterilere, gıda atıklarından fermente edilmiş ve nitrojen için amonyum sülfat ile zenginleştirilmiş laktik asit verildiğinde, hücreleri içinde polihiroksialkanoat (PHA) adı verilen bir biyoplastik üretiyor ve depoluyorlar. Üretilen PHA'nın yaklaşık %90'ı hasat edilip biyobozunur ambalaj veya diğer plastik ürünlere işlenebiliyor. Geleneksel plastiğin aksine, bu malzeme çevrede doğal olarak bozunarak uzun vadeli birikim riskini ortadan kaldırıyor. Testler, sürecin depolanan gıda atıklarının bir haftaya kadar verimi etkilemeden tolere edebildiğini gösterdi; bu da endüstriyel uygulamalar için önemli bir esneklik sağlıyor. Gıda türünün niteliği de önemli değil; ister sebze artıkları, ister et veya nişastalar olsun, karışım oranları stabil kaldığı sürece sistem etkili bir şekilde çalışıyor. Bu uyarlanabilirlik, kafeterya ve restoranlardan gelen heterojen atık akışlarını işlemek için önemli fırsatlar sunuyor. Fermantasyon sonrası kalan macun benzeri kalıntı da, atığın bir kaynağa dönüştüğü döngüsel ekonomi prensiplerini mükemmel bir şekilde örneklendirerek, organik gübre olarak umut vaat ediyor. Tianzheng Liu, bu proje için tamamen yeni bakteriyel fermantasyon tekniklerini ustalaşmak zorunda kaldı. Bu azim, ekibin sadece PHA üretimini optimize etmekle kalmayıp, aynı zamanda atık depolama ve süreç standardizasyonu gibi büyük pratik zorlukları da çözmesini sağladı. Bu araştırmanın ilham kaynağı, New York Eyaleti'nin gıda atıklarının çöp depolama alanlarına gönderilmesini yasaklayan ve her üniversite kampüsünü alternatif çözümler bulmaya zorlayan bir düzenlemesiydi. Binghamton'da yemek salonları geleneksel olarak atıklarını yerel çiftçilere hayvan yemi olarak veriyordu. Sha Jin, bu kısıtlamayı bir fırsat olarak gördü. Bu gıda atıklarını doğrudan biyobozunur plastiğe dönüştürebilirdik diye düşündü; bu sezgi, endüstriyel atık yönetiminde devrim yaratabilir. Ekip şimdi ölçek büyütme hazırlıklarını yapıyor, pilot tesisler geliştirmek için endüstriyel ortaklar ve finansman arıyor. Eğer bu teknoloji vaatlerini yerine getirirse, gıda atıklarını geleceğin malzemelerine dönüştürerek ekoloji ve ekonomiyi erdemli bir simbiyozda nihayet uzlaştırabilir.