החיידקים הישראלים ימחזרו פלסטיק בפורטוגל

שיתוף פעולה בין חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון לחברת מיחזור פורטוגלית אמור לפתח פתרון טכנולוגי מקורי לבעיית הפלסטיק החד-פעמי: להאכיל בו חיידקים

יעל מור

מדי שנה מיוצרים בעולם כ-350 מיליון טון של פלסטיק, כאשר כמחצית מהמוצרים מעוצבים ומתוכננים לשימוש חד-פעמי. מחירו הזול של הפלסטיק, תכונותיו (שילוב של קשיחות עם גמישות ויכולתו להכיל נוזלים) ומגוון השימושים שניתן לעשות בו, הן שהפכו אותו לחומר כל כך נפוץ והן גם אלו שהופכים אותו לבעייתי כל כך מבחינה סביבתית.

אחת מהדרכים להתמודד עם כמויות הפלסטיק האדירות שאנחנו מייצרים וצורכים היא מיחזור, אך הטכנולוגיות שקיימות היום, כמו מיחזור בעזרת חום, פוגעות בתכונות המכאניות של הפולימר (שרשרת ארוכה של מולקולות זהות המחוברות אחת לשנייה) ומאופיינות בחסרונות נוספים, כמו הצורך להשתמש בממסים אורגניים, טמפרטורות גבוהות הצורכת אנרגיה ומיון האשפה.

באוניברסיטת בן גוריון חוקרים דרך פשוטה וידידותית יותר לסביבה למיחזור  PET) Polyethylene terephthalate), סוג נפוץ של פלסטיק המשמש, בין השאר, לייצור בקבוקים לשתייה קלה: פירוק ביולוגי על-ידי חיידקים שמסוגלים לפרק פוליאתילן (פולימר המורכב משרשרת ארוכה של תת-יחידות אתילן המחוברות זו לזו בקשרים כימיים).

פרסום

לאחרונה, נחתם הסכם שיתוף פעולה מחקרי ביןTechnologies  BGN, חברת מסחור הטכנולוגיה של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, לחברת ECOIBÉRIA  הפורטוגלית, שבמסגרתו מתוכנן פרויקט הוכחת היתכנות שיימשך שנה ושמטרתו להראות את היכולת לבצע את תהליך פירוק הפלסטיק באופן יעיל.

20 שנות מחקר

"המחקר שלנו עסק בפירוק של פלסטיק ופולימרים שונים של פלסטיק", אומר פרופ׳ אריאל קושמרו מהמחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה שבאוניברסיטת בן גוריון. "מי שהוביל את המחקר הוא פרופ' אלכס סיוון, שעסק בתחום זה כבר לפני 20 שנה, בזמן שהמחקר בעולם בנושא פירוק ביולוגי של פלסטיק היה ממש בחיתוליו".

"יצאנו מנקודת הנחה שפירוק ביולוגי נגזר מהדרישה של המיקרואורגניזם למקור אנרגיה ופחמן", אומר קושמרו. "לשם כך הם מפרקים חומרים אורגניים: שרשראות של פחמנים, כמו סוכרים למיניהם ואפילו חלבונים. חשבנו שגם הפלסטיק, הפוליאתילן וה-PET הם שרשראות פחמניות בסופו של דבר, אז הכנו סוג של 'תרבית העשרה' – לקחנו קרקע שהזדהמה לאורך השנים בפלסטיק או בPET-, יחד עם החיידקים שבה, הוספנו את החומר שרצינו שיפרקו ונתנו להם לעבוד במשך כמה שבועות. בסופו של דבר, אחרי מספר ניסיונות, ראינו מיקרואורגניזם שגדלים ומנצלים את הפוליאתילן כמקור פחמן ואנרגיה – אלה החיידקים שמסוגלים להתמודד עם הפולימרים".

בעיה מרכזית שעמדה בפני החוקרים היא שבטבע, בניגוד לתהליך במעבדה, לא מתבצע פירוק ביולוגי של PET. "הבנו שצריך להכריח את החיידקים להשתמש בשרשראות הפחמניות של הפולימר – כלומר, לגדל אותם בסביבה חסרת פחמן אחר למעט הפולימרים שבפלסטיק כדי לחיות", אומר קושמרו. "מובן שלצורך התהליך לא מספיק רק לתת את השרשראות הפחמניות והיינו צריכים לתת להם כל מיני תוספים, כמו מקורות חנקן, זרחן וכו', כדי שיהיה להם יותר קל לבצע את הפירוק".

במהלך המחקר, גילו החוקרים כמה סוגי חיידקים שיודעים לפרק בהצלחה את הפולימרים – אותן שרשראות מולקולריות ארוכות שמהן עשויים חומרי הפלסטיק. "הראינו שתוך 30 יום אנחנו יכולים להוריד בין 20-10 אחוז ממשקל האדמה על-ידי פעילות החיידקים. כלומר, החיידקים פירקו חלק מהפולימרים ופלטו פחמן דו-חמצני בתהליך הנשימה. בנוסף, כאשר בחנו את אותו פוליאתילן ששמנו בקרקע בשיטות מיקרוסקופיות וספקטרליות, ראינו שהוא עבר תהליכי התפרקות".

תוצאות המחקר המשותף עשויות לייעל את תהליך מיחזור הפלסטיק הנהוג היום, שהוא מסורבל למדי: לאחר שאוספים את בקבוקי הפלסטיק מפחי המיחזור, הם מופרדים לפי סוגיהם ולפי צבעם. לאחר מכן גורסים אותם לשבבים קטנים, שאותם מתיכים והופכים ליריעות של חומר גלם וסיבים.את הפוטנציאל שטמון במחקרם של קושמרו וסיוון זיהתה חברת ECOIBÉRIA הפורטוגלית. החברה, שמתמחה במיחזור של בקבוקי פלסטיק מסוג PET פנתה ל-Technologies  BGN לשם שיתוף פעולה מחקרי: החוקרים יבדקו במעבדה בישראל איך החיידקים מפרקים את ה-PET וכיצד ניתן להפריד את תוצרי הביניים בתור חומרי גלם. אם בדיקת ההיתכנות תצליח, תהיה השקעה נוספת בפיילוט. כלומר, מדובר על לפחות שנתיים-שלוש של מחקר עד שניתן יהיה ליישם את הטכנולוגיה הזו בתעשייה, זאת אם הפיילוט יוכתר בהצלחה.

להחזיר את הפלסטיק למקור

"היום, אם רוצים למחזר באופן יעיל, צריך להפריד בין בקבוקי מים לבקבוקי חלב ולמכלי שמפו ועוד, והצורך להפריד בין סוגי הפלסטיק, זה שהופך את התהליך למורכב", אומר ד"ר נועם ואן דר האל, שחקר מיקרופלסטיק באוניברסיטת חיפה.

פרסום

"למעשה, קשה מאוד למחזר מוצר פלסטיק לאותה רמת איכות שהיה במקור והיום, במקום למחזר בקבוק בחזרה לבקבוק, ממחזרים אותו למשטח ריצוף של גן שעשועים, לספסל או לחומר בנייה. לכן, לא מדובר במיחזור במלוא מובן המילה".

האם התהליך החדש יהיה כדאי מבחינה כלכלית? לפי קושמרו, פירוק ביולוגי הוא הרבה יותר זול מתהליכים תרמיים או כימיים של מיחזור, כך שמוצר כזה יהיה תחרותי בשוק חומרי הגלם.לפי קושמרו, התוצר שמתקבל בפירוק הביולוגי שנעשה במעבדה הוא חומר הגלם המקורי. "מה שאנחנו מנסים לייצר יחד עם ECOIBÉRIA זה תהליך שבו אותם שבבים שלPET  יתפרקו לחומרי המקור, כך שהמוצר שיימכר יהיה חומרי הגלם המקוריים. אחת הסיבות שמיחזור לא עובד בצורה טובה היא שחומרי הגלם ליצור הפלסטיק שמקורם בנפט גולמי, יותר נקיים ויותר זולים מאשר פלסטיק ממוחזר. אז הרעיון הוא שמיקרואורגניזמים או אנזימים ינסו לפרק את השרשראות ולמעשה אנחנו נוכל לחלץ מהתערובת את חומרי הגלם הנקיים ולייצר מחדש את ה-PET כפי שמייצרים בתעשייה".

למה לא בישראל?

ומה לגבי פיתוח שיטת המיחזור הזו בשוק הישראלי? "היו לנו פרויקטים של מחקר בישראל, אבל החברה הפורטוגלית ממוקדת הרבה יותר בנושא של מיחזור ושיפור של איכות הסביבה", אומר קושמרו. "הם מסתכלים על פתרונות הוליסטים שבעזרתם יוכלו לשפר את המיחזור. לדעתי, זה קשור גם למגמות בתחום איכות הסביבה בשוק האירופי, שם יש עידוד להשקעה בפרויקטים 'ירוקים' שיפחיתו את הזיהום הסביבתי. המחקר שלנו הוא חלק מהמגמה הברוכה הזאת".

 

Print Friendly, PDF & Email

פה יבוא באנר

תודה שאתם מבקרים בפורטל "טכנו נט". טכנו נט נט היינו פורטל מקצועי ומקיף לתחום הטכנולוגיה והתעשייה באתר תוכלו למצוא אינפורמציה מקצועית שחשובה לכם ומאגר ספקים גדול מתחום המתכת,פלסטיק, זיווד ואריזה, הייטק, אוצומציה וסייבר

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

כתבות נוספות

בעזרת מכ"ם ניתן לזהות לראשונה להקות של עופות גדולים ולמנוע תאונות עם כלי טי...

19 במרץ 2024

כרסום ספוג בCNC

3 במרץ 2024

סוגי הטכנולוגיות בתעשיית הפלסטיק

17 בדצמבר 2023

ההטמעה של טכנולוגיות מתקדמות בתעשייה החכמה

17 בדצמבר 2023

יפן- נפלאות הטכנולוגיה של היום יום
הצמיג ששומר את הפלסטיק לעצמו
בעזרת מכ"ם ניתן לזהות לראשונה להקות של עופות גדולים ולמנוע תאונות עם כלי טי...

19 במרץ 2024

כרסום ספוג בCNC

3 במרץ 2024

סוגי הטכנולוגיות בתעשיית הפלסטיק

17 בדצמבר 2023

ההטמעה של טכנולוגיות מתקדמות בתעשייה החכמה

17 בדצמבר 2023

תמיד לדעת לפני כולם

השארו מעודכנים

השאירו פרטים לקבלת עידכונים למייל

כדי להיות תמיד מעודכנים