То, что энергетике предстоит в обозримом будущем обходиться без сжигания ископаемых углеводородов, сомнений не вызывает. Более того, работа в этом направлении идет уже давно и весьма интенсивно. Однако нефть — не только топливо, но еще и ценное химическое сырье, и в этом качестве заменить ее гораздо сложнее. Тем не менее, исследования ведутся и в этом направлении. Ценным ресурсом в производстве пластмасс могут стать, например, отходы скотобоен.

Если планам ученых суждено осуществиться, то в скором времени скотобойни будут производить не только бифштексы и отбивные, но еще и упаковку для них. Да, собственно, в небольшом объеме это возможно уже сегодня: дело в том, что из отходов скотобоен получают технические жиры. Специальная обработка позволяет превратить их в своего рода биодизель — с той, однако, разницей, что он малопригоден в качестве топлива для двигателей из-за высокого содержания метиловых эфиров жирных кислот.

Потенциал европейских скотобоен

Зато он может быть использован в качестве питательной среды для бактерий, синтезирующих биополимеры. «Мы должны осознать, что спрос на биополимеры будет неуклонно расти, — говорит австрийский инженер Мартин Коллер (Martin Koller), научный сотрудник Института биотехнологий и производственных биопроцессов при Техническом университете Граца. — Нынешняя ситуация с нефтью побуждает нас взяться за разработку стратегии, направленной на производство биополимеров здесь, в Европе».

Для этого по инициативе Мартина Коллера был основан европейский научно-технический проект ANIMPOL. Ведь скотобойни стран Евросоюза производят сегодня в общей сложности около 500 тысяч тонн жиров в год, большая часть которых сжигается. Между тем, это ценное сырье могло бы послужить основой для производства 200 тысяч тонн биополимеров. Этот потенциал ни в коем случае не должен пропадать втуне, считает Мартин Коллер: «Главная цель проекта ANIMPOL состоит в разработке такой комплексной технологии утилизации животных отходов, чтобы она обеспечила экономичное и экологичное получение ценных биополимеров — полигидроксиалканоатов».

С экономичностью все понятно: производство должно быть по возможности низкозатратным. А что касается экологичности, то надо иметь в виду, что она касается не только технологии получения биополимеров, но и их самих: такие пластмассы являются биодеградируемыми, то есть биоразлагаемыми, проще говоря, их можно компостировать, при этом не образуется никаких токсичных побочных продуктов.

Спектр применения биополимеров чрезвычайно широк

Впрочем, у этих биополимеров есть и другие достоинства, говорит Мартин Коллер: «Можно смело исходить из того, что любые свойства, которыми обладают те или иные традиционные пластмассы, мы можем придать и биополимерам. Дело только в правильно выбранной технологии производства».

Биополимеры могут обладать, например, эластичностью, ничуть не уступая в этом отношении латексу. «Спектр применения биополимеров чрезвычайно широк, — говорит Мартин Коллер. — Самый простой случай — упаковочные материалы, в том числе для пищевых продуктов. Но из биополимеров можно изготовлять и высококачественные узкоспециальные изделия. Такие, например, как имплантаты, используемые в детской хирургии».

Такие имплантаты не только биосовместимы, то есть не вызывают иммунного ответа в организме реципиента, но еще и избавляют его от необходимости повторной операции, поскольку постепенно подвергаются биодеградации и, значит, не требуют хирургического удаления.

Использование пищевых ресурсов в технических целях недопустимо

До сих пор главным недостатком биополимеров была их дороговизна. Дело в том, что сырье, из которого их получать относительно просто, будь то глюкоза, крахмал или растительные масла, само по себе обходится отнюдь не дешево. Иное дело, если сырьем послужат отходы скотобоен и мясомолочной отрасли. Цена на пакет для покупок, изготовленный из таких биополимеров, превысит цену на такой же пакет из обычного полиэтилена или полипропилена не более чем вдвое.

Но дело не только в цене, подчеркивает Мартин Коллер: «До тех пор, пока в мире множество людей страдают от недоедания, невозможно оправдать использование гидролизата крахмала в качестве сырья для получения биополимеров — равно как и для производства биогорючего. Поэтому мы и ратуем за то, чтобы в основе производства пластмасс лежали действительно бесполезные отходы, не имеющие рыночной стоимости, а самое главное — не усугубляющие и без того напряженную ситуацию с продуктами питания».

В ближайших планах Мартина Коллера и его коллег — разработка пилотной установки, рассчитанной на промышленное производство биополимеров из животных отходов. Ученые надеются, что к 2015 году доля биополимеров в общем объеме производства пластмасс достигнет двух процентов.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Татьяна Вайнман