Od obalů na mobilní telefony vyrobených z kukuřičného škrobu až po plenky, které se kompostují v půdě, jsou produkty z bioplastů dostupnější než kdy dříve. Bioplasty můžete najít ve vidličkách na jedno použití v Whole Foods, kelímcích z Philz Coffee a dokonce i v obalových materiálech, jako jsou polystyrenové „arašídy“.

Tyto alternativy plastů se vyrábějí podobným způsobem jako běžné plasty na bázi fosilních paliv, hlavní rozdíl však spočívá ve zdroji surovin. Bioplasty se vyrábějí z obnovitelných zdrojů, jako jsou rostlinné oleje, piliny a potravinový odpad. Bioplasty mají obecně nižší uhlíkovou stopu, protože některé druhy mají schopnost se zcela rozložit buď samy, nebo průmyslovou úpravou, jak uvádí studie, která má být zveřejněna příští měsíc.

Nicméně bioplasty, často nazývané biobázové plasty, nejsou všechny stejně biologicky rozložitelné. Biobázové plasty, jako je PET (polyethylentereftalát), jsou například někdy recyklovatelné, ale ne biologicky rozložitelné. Výroba bioplastů také vytváří různorodé uhlíkové stopy — někdy dokonce mnohem vyšší než výroba tradičních plastů.

Dva z nejběžnějších biologicky rozložitelných bioplastů jsou PHA (polyhydroxyalkanoáty), které jsou biologicky rozložitelné, a PLA (polylaktid), který se používá mnohem častěji, ale je kompostovatelný pouze v průmyslovém měřítku.

Průmysl bioplastů rychle roste a podle jedné výzkumné firmy se očekává, že do roku 2032 dosáhne hodnoty 57 miliard dolarů (1,3 bilionu korun). I když dochází k pokroku, výroba bioplastů je stále třikrát až čtyřikrát dražší než výroba tradičních plastů.

Proto vědci využívají nové technologie — například technologie používané k čištění odpadních vod — a nové materiály, jako je odpadní sýr, aby bioplasty zlevnili.

Biologicky rozložitelný plast vyrobený z potravinového odpadu

Bakterie, jako je druh Cupriavidus necator, samy syntetizují PHA, bioplast, který je zcela biologicky rozložitelný. K výrobě PHA vědci udržují tyto mikroorganismy „tlusté a šťastné“ díky „krmivu“ – obvykle nějakému typu cukru, jako je kukuřičný škrob – takže se množí a začínají produkovat PHA. Toto krmivo tvoří velkou část výrobních nákladů.

Ruihong Zhang (Žuej-chung Čang), profesorka zemědělského inženýrství na University of California, řeší tento problém tím, že krmí své bakterie filtrovanou syrovátkou, vedlejším produktem výroby sýra, který se obvykle vyhazuje. Nejenže to mlékárenské společnosti nestojí nic — normálně by musely platit za likvidaci tohoto materiálu, takže to pro ně také přináší výhodu. Kromě toho je tohoto materiálu dostatek po celý rok, na rozdíl od jiných sezónních zemědělských surovin, říká Zhang.

Prvním krokem k výrobě PHA je odstranění laktózy ze syrovátky pomocí enzymu zvaného laktáza. Výrobek bez laktózy pak slouží jako potrava pro bakterie Haloferax mediterranei, které se rozmnožují a produkují PHA ve svých buňkách. Buňky jsou ponořeny do čerstvé vody a nízké koncentrace kyseliny v zahřáté nádobě po dobu několika hodin. PHA se přirozeně oddělí a během tohoto procesu se vysuší na prášek. PHA prášek je poté roztaven a tvarován do jednorázových lahví, obalových fólií a papírových desek potažených PHA.

Zhang doufá, že její technologie sníží cenu PHA (v současnosti přibližně 52 až 63 korun za kilogram) alespoň o 50 % a přiblíží se nákladům na tradiční plasty, jejichž výroba stojí 14 až 20 korun za kilogram. Doufá, že její technologie bude komerčně dostupná za 3 až 5 let.