Ученые из Университета Южного Иллинойса в США разработали необычную технологию переработки пластиковых отходов и сельхозсырья в компоненты для производства пищи. Проект связан с программой NASA Deep Space Food Challenge и рассматривается как один из вариантов обеспечения продовольствием экипажей будущих длительных космических экспедиций.
В центре эксперимента оказался полиэтилентерефталат, или ПЭТ, из которого делают привычные пластиковые бутылки. К нему также добавляют растительные отходы – например, кукурузные стебли и листья. Исследователи стремятся решить сразу две задачи: уменьшить количество отходов и получить из них сырье, которое потенциально можно использовать для производства продуктов.
Как пояснил руководитель проекта Лахиру Джаякоди, пластик и пища имеют общую основу – углерод. Именно этот элемент ученые научились извлекать из ПЭТ и направлять на дальнейшую биологическую переработку, передает РБК со ссылкой на издание theguardian.
Бутылка превращается в основу для еды: что происходит с пластиковыми отходами
-
Первый этап получил название окислительного гидротермального растворения. Пластик и биомассу обрабатывают водой и кислородом при высокой температуре и давлении. В результате они распадаются на более простые углеродсодержащие соединения.
-
После этого в дело вступают специально подобранные и генетически модифицированные дрожжи. Микроорганизмы используют полученное сырье и преобразуют его в различные биологические соединения, включая белки, жиры и органические кислоты.
-
Исследователи также создали штаммы, способные производить допкомпоненты: к примеру, ванилин из растительной биомассы и бета-каротин (источник витамина A) из ПЭТ.
Как из необычного сырья печатают печенье
Полученную питательную массу дополнительно обогащают крахмалом, клетчаткой и подсластителем. Затем своеобразное «тесто» загружают в 3D-принтер.
Так появились дисковидные изделия µBites, напоминающие небольшое печенье. После печати заготовки доводят до готовности, в том числе с использованием микроволновой печи.
По данным ученых, получившиеся образцы имеют привлекательный аромат и приятную текстуру. Однако называть продукт полностью готовым к употреблению пока рано.
Людям пробовать печенье не разрешили
Несмотря на положительные оценки аромата, сами участники проекта еще не дегустировали готовое печенье. Для подобных испытаний нужно получить официальное разрешение и завершить проверки безопасности.
Таким образом, речь пока идет не о готовом продукте, который можно купить в магазине, а об экспериментальной технологии. Ее авторы рассчитывают в будущем усовершенствовать процесс и сделать производство более эффективным.
Сейчас изготовление такого печенья обходится примерно в 60 долларов за килограмм. При масштабировании производства и повышении эффективности микроорганизмов разработчики рассчитывают значительно снизить себестоимость.
Зачем пластмассовая еда нужна в космосе
К слову, главная идея проекта связана с длительными космическими полетами. При экспедиции к Марсу и обратно экипаж может находиться вдали от Земли около трех лет, поэтому запасать огромное количество готовой пищи сложно.
Технология переработки отходов непосредственно на месте потенциально позволяет получать часть необходимых продуктов из доступного сырья. Это особенно важно там, где невозможно регулярно получать новые поставки.
В перспективе подобный подход может пригодиться не только космонавтам. Ученые рассматривают его применение на подводных лодках, исследовательских станциях и в районах, пострадавших от природных катастроф, где доступ к обычным запасам продовольствия может быть ограничен.
Авторы проекта считают, что микробные технологии могут стать одним из способов производства пищи в условиях ограниченных ресурсов. По оценкам Лахиру Джаякоди, мировой спрос на продовольствие уже к 2050 году способен вырасти на 35–56%, а значительная часть населения столкнется с риском нехватки еды.
Однако между лабораторным образцом и настоящим продуктом питания остается важнейший этап – доказательство безопасности. Поэтому «печенье из пластика» пока правильнее воспринимать как экспериментальную разработку будущего.
