FIF, 18/10/2022
Por Louis Gore Langton
18 de outubro de 2022 --- Pesquisadores da Michigan Tech University, EUA, receberam US$ 7,2 milhões para transformar resíduos plásticos em proteína em pó e lubrificantes. A equipe de estudo conseguiu a doação para seu trabalho em pirólise, um método químico pelo qual os militares dos EUA querem circularizar suas cadeias de suprimentos.
Concedido pela Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), o projeto será um acordo cooperativo de quatro anos chamado BioPROTEIN (Biological Plastic Reuse by Olefin and Ester Transforming Engineered Isolates and Natural Consortia).
“O que estamos tentando fazer no geral é pegar plástico ou resíduos mistos de operações militares e transformá-los em algo útil para os militares”, diz Steve Techtmann, professor assistente de ciências biológicas da Michigan Tech.
“Muitas vezes, o plástico é o resíduo mais difícil de lidar. Nosso projeto está tentando encontrar maneiras de converter resíduos de plástico em proteína em pó ou suplementos nutricionais e lubrificantes. A ideia geral é que o plástico é difícil de quebrar usando a biologia porque é feito de um polímero e suas unidades estão grudadas”.
“Para quebrar o polímero, algumas bactérias podem fazer isso, mas é muito lento. Então, para converter plástico em comida rapidamente, precisamos de uma abordagem alternativa”, afirma.
Resíduos plásticos para alimentos e combustível
O projeto será dividido em três fases. Em primeiro lugar, a equipe de pesquisa deve mostrar a prova de conceito de que os resíduos plásticos podem ser transformados em proteína em pó e lubrificante. Isso implicará projetar e usar um sistema de separação para recuperar 2,5 gramas de pó de proteína microbiana.
“Existem sistemas para lidar com o plástico onde você o recicla. A Michigan Tech fez um em que você pega um objeto de lixo plástico e o transforma em um novo e valioso produto plástico”, diz Techtmann. “Nosso plano é colocar plástico e transformá-lo em algo totalmente diferente do outro lado da caixa.”
“Esta pesquisa nos permitirá pegar o lixo plástico que estamos gerando no mundo e transformá-lo em algo valioso: alimentos e combustível.”
A segunda fase será recuperar 100 gramas de pó de proteína microbiana do meio de cultura (cultivo). Na fase final, a equipe terá feito uma “caixa preta” que pode funcionar como unidade operacional de campo e purificar quilogramas inteiros de proteína em pó.
O objetivo é que o sistema seja autossustentável por até 28 dias, afirma Techtmann, e que caiba na traseira de um caminhão e use energia solar para gerar energia.
Além disso, a equipe imprimirá em 3D muitos dos componentes do sistema e tornará esses projetos de código aberto – tornando o sistema acessível em ambientes além do militar, como em cenários de socorro a desastres.
Quebrando bactérias
O processo de pirólise da equipe converte plástico em compostos que se parecem com óleo usando calor e um reator, que pode desconstruir cadeias de polímeros. O composto semelhante ao óleo é então alimentado a uma comunidade de bactérias que se alimentam de óleo.
As bactérias crescem muito rápido nesta dieta oleosa, explica Techtmann, que produz mais células bacterianas que são cerca de 55% de proteína. É por meio desse processo que a equipe diz que pode converter plástico em proteína muito rapidamente.
Os pesquisadores preveem um sistema final em que os soldados jogarão seus resíduos plásticos em um recipiente, que é levado para reatores de processamento para ser decomposto por calor e/ou produtos químicos. Uma vez decomposto, o subproduto será alimentado em uma cuba com as bactérias, que “mastigam o que quer que flua lá e cresça”. As células são então secas em um pó.
Ting Lu, professor de bioengenharia da Universidade de Illinois, está colaborando no projeto e diz que pretende projetar bactérias para atualizar o pó de proteína com nutrição máxima.
“Ao enriquecer aminoácidos específicos e ácidos graxos poliinsaturados, esperamos aumentar o teor de nutrientes do pó e adaptá-lo às necessidades militares”, diz Lu.
A equipe também está trabalhando com reguladores como a Food and Drug Administration dos EUA para garantir que o desenvolvimento de produtos seja seguro para consumo humano.
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