Vides Vēstis
Viss atpūtai dabā
Dabas dati

Bioloģiski!
 

Azotobaktērijas attēls. Baltie «graudi» zarnu baktērijas šūnā ir poliesteris PHB, kas var sa-sniegt pat 90% no šūnas tilpuma. Izaudzēto šūnu apvalkus šķīdina vai sagrauj, lai piekļūtu dabiskajam polimēram. Polimēru sintezē zarnu nūjiņa, ko baro ar melasi un citām piedevām.
Foto no L. Savenkovas personiskā arhīva.

PHB atgādina baltu, vieglu pulveri. «Pievienojot plastifikatorus, kas dod elastību, no tā varam izgatavot iepakojumu,» skaidro RTU Polimēru materiālu institūta vadošā pētniece Velta Tupureina.
Foto: J. Stefanovičs

Attēlā redzamas fermentācijas iekārtas, kurās ar melasi barotās šūnas veido polimēru. LU vadošās zinātnieces L. Savenkovas rokās ir PHB plēve – potenciāli perspektīvs iepakojuma materiāls.
Foto: J. Stefanovičs
 

Izdrukāt

Par šo rakstu nav saņemta neviena atsauksme
Apskatīt atsauksmes · Pievienot atsauksmi

Plastmasa, kas sadalās mēneša laikā, radīta Latvijā

Juris Stefanovičs


Pašlaik Rietumeiropā pārstrādā tikai 22,1% no visiem plastmasas atkritumiem, pārējie nonāk apglabāšanas vietās. Lai gan krietnu laiku sintezētie alternatīvie materiāli ekonomisku apsvērumu dēļ netiek plaši izmantoti, Latvijas Universitātes Inovāciju centrs apsver iespēju komercializēt Latvijas augstskolu zinātnieku izstrādāto poliesteri PHB, kas dabiskos apstākļos biodegradējas jau mēneša laikā.


Poliesteri polihidroksibutirātu (PHB) iegūst no laboratorijā audzētām šūnām, kuras to sintezē un izmanto kā savdabīgu uzturu «nebaltām dienām». No PHB izgatavoti izstrādājumi vidē spēj asimilēties īsā laikā, jo tie «garšo» augsnē dzīvojošām baktērijām. «Videi draudzīgi vienmēr ir tie savienojumi, kuru veidošanās norit dabā vai kurus mikrobioloģiski sintezē laboratorijā un rūpnīcās,» norāda Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Polimēru materiālu institūta vadošā pētniece Velta Tupureina. Arī tradicionālie plastmasas izstrādājumi dabā noārdās, piemēram, ultravioleto staru un temperatūras izmaiņu ietekmē plīst siltumnīcu plēves, daļēji sadalās poliesteri, poliamīdi un poliuretāns. Taču Getliņu izgāztuves komposta kaudzēs, kur nav ne krasu temperatūras izmaiņu, ne gaismas, destrukcijas procesi un toksisku vielu izdalīšanās varētu ilgt pat 100 gadu un ilgāk. Lai samazinātu vides piesārņojumu, zinātnieki strādā pie alternatīvu polimēru izveidošanas, piemēram, PHB, kas viegli pakļaujas augsnē un ūdeņos sastopamo mikroorganismu iedarbībai – biodestrukcijai.

Potenciāls medicīnā

Darbs pie PHB sintēzes Latvijā sākās deviņdesmito gadu vidū. Latvijas Universitātes (LU) zinātnieku uzdevums bija atlasīt aktīvus poliestera producentus, noskaidrot optimālos apstākļus baktēriju audzēšanai un attīstīt metodes PHB īpašību regulēšanai un izdalīšanai no šūnu masas. «Arī citviet pasaulē notika līdzīgi pētījumi, un pašlaik ir sākta PHB ražošana Vācijā, Brazīlijā un Itālijā, taču uzņēmēju vēlmi izmantot polimēru mazina tā izmaksas, kas ir 7-10 reižu augstākas par polietilēnu,» saka RTU pārstāve V. Tupureina. Gan LU, gan Rīgas Tehniskā universitāte joprojām strādā, lai atrastu iespējas samazināt izmaksas un meklē pielietojuma veidus, kuros polimēra vērtīgās īpašības atsvērtu cenu. Augstskolām pieder patents sēklu lentām, kas ražotas no PHB ar tajā iestrādātām sēklām, mikroelementiem un agroķimikālijām, kas optimālajās devās nonāk dīgšanas vietā. Potenciāls ir arī PHB izmantošanai medicīnā, jo savienojums ir saderīgs ar cilvēka audiem. RTU speciāliste uzskata, ka pieprasījums varētu būt pārsienamajiem materiāliem, kas pārklāti ar PHB, jo tie nemirkst un nepielīp pie audiem kā marle. Uzmanības vērta būtu PHB kompozīciju izmantošana fiksatoriem kaulu lūzumu gadījumos, jo plaši pielietotās metāla adatas pēc ārstēšanās jāizņem no kaula, savukārt no PHB ražotie fiksatori pakāpeniski uzsūktos organismā un tos aizstātu reģenerējušies kaulaudi. LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūta vadošā zinātniece Ludmila Savenkova gan atzīst, ka medicīnisko izstrādājumu patentēšana ir ilgstošs un dārgs process, kas saistīts ar augstajām nekaitīguma prasībām cilvēka veselībai. Pagaidām Latvijā nav tik lielu uzņēmumu, kas būtu gatavi riskēt un izveidot šāda inovatīva medicīniskā aprīkojuma ražotni.

Cenšas samazināt izmaksas

Latvijas Lauksaimniecības universitātes darba grupa sniegusi atzinumu, ka PHB plēve izmantojama pārtikas produktu iepakošanai, tādēļ RTU strādā pie kompozītmateriāliem, kuros polimērs apvienots ar salīdzinoši lētāku biodegradablu materiālu, piemēram, papīru. Pēc izmantošanas šāds iepakojums izgāztuvē bioloģiski pilnībā sadalīsies, nekaitējot videi.

Daļai pircēju jau pazīstami vienreizējas lietošanas trauki, kas sastāv no modificēta dabā sintezēta polimēra – cietes. Pārklājot traukus ar PHB, nebūtu jābaidās, ka tie varētu izšķīst, turklāt, nokļūstot vidē, šie izstrādājumi sadalītos, neradot toksiskas vielas. Būtiski, ka ražošanas izmaksas būtu daudzkārt mazākas nekā tad, ja izstrādājums pilnībā sastāvētu no PHB. Vēl pilnveidojot tehnoloģiju un mainot nodokļu politiku, būtu iespējams panākt tik populāro polistirola trauku un citu plastmasas izstrādājumu pārdošanas īpatsvara samazināšanos.

Angļu investoru interese

PHB pašlaik ir viena no zinātniskajām izstrādnēm, kuras komercializācijas iespēju izpēti veic nesen dibinātais LU Inovāciju centrs. LU Attīstības un plānošanas departamenta projektu administratore Zane Smilga pastāstīja, ka centra uzdevums ir sekmēt zinātnieku un uzņēmēju sadarbību, t.i., investoru, ražotāju vai citu komercializācijas partneru piesaisti tiem zinātniskajiem izgudrojumiem vai idejām, kas ir potenciāli pielietojamas tautsaimniecībā. Angļu riska kapitāla investora firmas «Imprimatur Capital Baltics Limited» interesi ir piesaistījis tieši videi draudzīgais polimērs. Z. Smilga gan atturējās sniegt konkrētākus komentārus attiecībā uz iespējām tā ieviešanai ražošanā, jo pašlaik notiek tikai tirgus izpēte polimēra iespējamās pielietojuma jomās. Galvenais ir atrast sfēru, kurā jaunie PHB izstrādājumi būs konkurētspējīgi, citādi videi draudzīgās izstrādnes tā arī paliks laboratorijas sienās. Savukārt zinātniekiem Inovāciju centrs lūdzis definēt tehnoloģijas novitāti un priekšrocības, salīdzinot ar jau esošajiem risinājumiem.

Atrast uzņēmēju

LU vadošā zinātniece L. Savenkova ar PHB sintēzi nodarbojas 10 gadu. Viņa atminas, ka tikai viens nelielas firmas vadītājs šajā laikā ir interesējies par PHB ražošanas iespējām, taču ātri vien pārdomājis, aprēķinot, cik maksā tehnoloģijas izstrāde rūpnieciskiem mērogiem, iekārtu iegāde un jaunā produkta virzīšana tirgū.

«Augstskolas zinātnieki nav tieši saistīti ar uzņēmējdarbības vidi, viņi nav profesionāļi investoru piesaistē,» atzīst arī RTU Polimēru materiālu institūta pētniece V. Tupureina. Zinātnieces ir pārliecinātas, ka viņu kolektīvos sintezētais polimērs paliktu izstrādes stadijā, ja nebūtu LU Inovāciju centra, kas izsludina pētījumu konkursu, kā arī veic ekonomiskos un tirgus pētījumus, ko prezentē investoriem vai uzņēmumiem. Ja investors atbalsta pētījumu, pārsvarā gadījumu tas kļūst arī par vienu no intelektuālā īpašuma īpašniekiem, veic patentēšanu un pārdod ražošanas licenci pasūtītājam vai arī pats uzsāk ražošanu. Inovāciju realizēšana ir riskants, taču veiksmes gadījumā ienesīgs pasākums.  •