初創(chuàng)公司Genecis將食品廢棄物轉(zhuǎn)化為生物塑料，用于3D打印

2018年9月28日，南極熊從外媒獲悉，由多倫多士嘉堡（UTSC）的工程師和畢業(yè)生創(chuàng)辦的學(xué)生創(chuàng)業(yè)公司Genecis，正在將餐館食物垃圾變成可生物降解塑料（PHA）， 可用于制造玩具、軟包裝、3D打印線材和醫(yī)療應(yīng)用。

Genecis的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Luna Yu說(shuō)道：“每年全球浪費(fèi)的食品價(jià)值超過(guò)1萬(wàn)億美元，我們能做的就是把這些浪費(fèi)轉(zhuǎn)化為更高價(jià)值的東西�！�

在UTSC完成本科和碩士學(xué)位后，她在初創(chuàng)公司遇到了幾位才華橫溢的工程師，將餐館的食物垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣，并了解了將廢棄食品轉(zhuǎn)化為其他材料的微生物學(xué)。 不久之后，她與位于T Scarborough的創(chuàng)業(yè)孵化器的The Hub的環(huán)境科學(xué)專家合作，找出了其他可以從食物垃圾中制造的產(chǎn)品。

“之前我們研究了不同類型的生物橡膠和生物化學(xué)品，我們覺(jué)得PHA 有最大的市場(chǎng)潛力。“

PHA或聚羥基鏈烷酸酯是一種由細(xì)菌生產(chǎn)的高質(zhì)量可生物降解聚合物，與其他形式的生物塑料相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。它們可以是熱塑性塑料，這意味著它可以很容易地模塑和重塑成不同的產(chǎn)品。此外，與許多其他形式的生物塑料不同，它不會(huì)破壞回收過(guò)程。

“許多人將生物塑料扔進(jìn)回收箱而不是堆肥，但如果它不是熱塑性塑料，它就不能重塑，”Yu說(shuō)。 “這會(huì)破壞新再生產(chǎn)品的物理性質(zhì) - 它們最終會(huì)崩潰�！钡�如果PHA意外地進(jìn)入回收箱，PHA就不會(huì)造成這個(gè)問(wèn)題。

PHA在陸地環(huán)境中在一年內(nèi)降解，在海洋環(huán)境中低于10年。同時(shí)，合成塑料在類似環(huán)境中可能需要數(shù)百年的時(shí)間才能降解。

Genecis使用三步法生產(chǎn)其PHA。首先，他們使用厭氧（無(wú)氧）細(xì)菌的混合物，將食物垃圾分解成揮發(fā)性脂肪酸，類似于食物在胃中分解的方式。接下來(lái)，將脂肪酸添加到需氧（與氧）細(xì)菌的混合培養(yǎng)物中，所述細(xì)菌被特別選擇以在其細(xì)胞中產(chǎn)生PHA。最后，他們使用提取工藝打破細(xì)胞，收集和凈化塑料。

從食物垃圾到純化塑料，整個(gè)過(guò)程不到七天，而生產(chǎn)沼氣的類似過(guò)程平均需要21天。

Genecis目前有兩個(gè)地點(diǎn)。他們的主要實(shí)驗(yàn)室位于T of Banting和Best Building，他們與中試規(guī)模的生物反應(yīng)器合作，另一個(gè)位于U of T Scarborough的環(huán)境科學(xué)和化學(xué)大樓，負(fù)責(zé)研究和開(kāi)發(fā)。該公司將于明年晚些時(shí)候開(kāi)放其示范工廠，并將每周將3噸有機(jī)廢物轉(zhuǎn)換為PHA。

位于U of T Scarborough的Genecis實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小型生物反應(yīng)器，用于幫助優(yōu)化其生產(chǎn)過(guò)程。

“我們正在微調(diào)以找出操作細(xì)菌培養(yǎng)物的最佳條件，”Genecis的生物技術(shù)主管，U of T Scarborough的博士后Vani Sankar說(shuō)。 “這包括溫度，pH值和食物量的組合將為我們帶來(lái)最佳產(chǎn)量�！�

在不到兩年的運(yùn)營(yíng)中，Genecis從初創(chuàng)比賽中贏得了超過(guò)330,000美元的獎(jiǎng)金。 Genecis正在利用獎(jiǎng)金建立自動(dòng)化機(jī)器的原型，可以現(xiàn)場(chǎng)收集和處理有機(jī)材料。 Yu完成后說(shuō)，一臺(tái)機(jī)器每年可以抵消243噸的二氧化碳排放量。 “標(biāo)準(zhǔn)乘用車每年釋放4.7噸二氧化碳，這意味著一家餐館只需使用我們的一臺(tái)機(jī)器即可抵消51.7輛汽車的排放量，”余補(bǔ)充說(shuō)。

與此同時(shí)，Genecis培養(yǎng)并分離了目前在數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在的數(shù)百種細(xì)菌。

“很快我們將能夠從有機(jī)廢物中合成特種化學(xué)品和其他材料，所有這些都比使用合成生物學(xué)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法成本更低，”她說(shuō)。

Yu表示，這些特種化學(xué)品可用于各種產(chǎn)品，包括化妝品和健康保健行業(yè)。 “對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻。”

編譯自：3ders