Системы водорослей (AVS) — один из многих инновационных стартапов, участвующих в программе наставничества Департамента ARPA-E. Основанная в 2008 году компания AVS получила в 5.9 году $2009 млн на разработку технологий, направленных на получение пластмасс из водорослей. Однако на самом деле история AVS началась раньше, когда ее материнская компания Юнивентура решила приступить к поиску возобновляемых альтернатив традиционным пластикам, полученным из нефти.
Исследования и разработки пластиков на основе водорослей
В период с 2004 по 2008 год Univenture осознала необходимость поиска альтернатив обычным пластикам, учитывая неизбежный упадок ее основного бизнеса, основанного на производстве компакт-дисков и DVD-дисков. Это побудило их исследовать различные источники биомассы и найти водоросли многообещающим ресурсом. Водоросли не только имеют короткий жизненный цикл, что обеспечивает быстрый рост, но также не требуют плодородной земли или пресной воды, избегая конкуренции с продовольственными культурами, в отличие от других биопластиков на основе кукурузы и сахарного тростника.
Водоросли предлагают многообещающее решение не только из-за быстрого темпа роста, но и из-за способности снижать энергозатраты в производственных процессах. Получение пластика из водорослей высокоэффективно, превосходя традиционные методы, основанные на центрифугах, которые используют больше энергии для отделения биомассы от воды. AVS вложила свои усилия в улучшение технологии переработки, чтобы снизить затраты на производство этого нового типа биоразлагаемого пластика, решая основные технические проблемы, связанные со сбором и обезвоживанием водорослей.
Экологические преимущества пластика из водорослей
Разработка биоразлагаемых пластиков из водорослей не только представляет собой экологически безопасный вариант сокращения выбросов углекислого газа, производимых традиционной промышленностью пластмасс. Технология, лежащая в основе этой инновации, также может помочь восстановить морские экосистемы, поскольку ответственное выращивание водорослей на контролируемых океанских фермах снижает закисление океана и способствует биоразнообразию. Согласно некоторым текущим проектам, таким как SeaweedPack, замена всего одной тонны традиционного пластика биопластиком из водорослей может сэкономить до 2 тонн выбросов CO2 в год.
Кроме того, в отличие от других биопластиков, для разложения которых требуются особые промышленные условия, биопластики из водорослей 100% компостируемый в домашних условиях. Это означает, что после выбрасывания их можно превратить в компост без необходимости использования сложных установок, что еще больше замыкает цикл экономики замкнутого цикла.
Текущие исследования и будущие задачи
В настоящее время, различные исследовательские проекты продвигают использование водорослей для производства коммерчески жизнеспособных биопластиков. Так обстоит дело с проектом SEABIOPLAS, который продемонстрировал, как выращивание водорослей в интегрированных мультитрофических системах аквакультуры может производить биопластики и, в свою очередь, производить полезные побочные продукты, такие как корм для рыб. Этот тип оптимизированных систем позволяет увеличить содержание сахара в биомассе в четыре раза, что является ключевым фактором повышения эффективности производства биопластиков.
Еще одной перспективной технологией является использование бактерий Haloferax mediterranei, которые метаболизируют углеводы, присутствующие в водорослях, с образованием полигидроксиалканоатов (PHA), типа природного и биоразлагаемого полиэфира. Этот метод, разработанный Тель-Авивским университетом, использует микроорганизмы для замены загрязняющих химических процессов, создавая полностью биоразлагаемый пластик, который разлагается примерно за один год.
Различные компании также начали сотрудничать с пластик на основе водорослей морские компании, такие как Sway, которая разработала систему производства биоразлагаемых пакетов из ответственно выращиваемых морских водорослей. Решения такого типа не только представляют собой прогресс в направлении модели экономики замкнутого цикла, но и способствуют снижению воздействия одноразового пластика на окружающую среду.
Таким образом, такие инициативы, как инициативы AVS, Univenture и других международных организаций, демонстрируют, что использование водорослей для производства биоразлагаемых пластмасс – это больше, чем теория. Биопластики из водорослей являются не только устойчивой альтернативой, но при правильном развитии они могут стать ключевым решением для традиционных пластиков, уменьшая нашу зависимость от нефти и обеспечивая реальное решение проблемы пластиковых отходов.