Genecis converte i rifiuti alimentari in bio-plastica per la stampa 3D

Start up UTSC Genecis converte i rifiuti alimentari in bio-plastica per la stampa 3D

Genecis, una startup formata da studenti fondata da ingegneri e laureati dell’Università di Toronto Scarborough (UTSC), utilizza microrganismi, ingegneria microbica e apprendimento automatico per trasformare i rifiuti alimentari dei ristoranti in plastica biodegradabile (PHA) che possono essere utilizzati per fare giocattoli, imballaggi flessibili, filamenti per stampa 3D e applicazioni mediche tra cui graffette chirurgiche, punti di sutura e stint.

“Ogni anno vengono sprecati più di 1 trilione di dollari di cibo a livello globale”, ha detto Luna Yu, fondatrice e CEO di Genecis. “Quello che siamo in grado di fare è prendere questi rifiuti e trasformarli in qualcosa di più alto valore”.

Dopo aver completato il suo corso di laurea e master all’UTSC, ha incontrato diversi ingegneri di talento in una start-up che ha trasformato i rifiuti alimentari del ristorante in biogas e ha imparato a conoscere la microbiologia della conversione di cibo scartato in altri materiali. Poco dopo, ha collaborato con un altro studente di scienze ambientali presso l’incubatore imprenditoriale The Hub, U di T Scarborough, per scoprire quali altri prodotti potrebbero essere prodotti dagli sprechi alimentari.

“Abbiamo esaminato diversi tipi di bio-gomme e bio-chimici prima di atterrare sui PHA. Abbiamo ritenuto che avesse il più grande potenziale di mercato “.

I PHA, o poliidrossialcanoati, sono un tipo di polimero biodegradabile di alta qualità prodotto da batteri che hanno molti vantaggi rispetto ad altre forme di bio-plastica. Possono essere termoplastici, il che significa che può essere facilmente modellato e rimodellato in diversi prodotti. Inoltre, a differenza di molte altre forme di bio-plastica, non rovinerà il processo di riciclaggio.

“Molte persone gettano bio-plastiche nel cestino del riciclaggio piuttosto che nel compost, ma se non è un termoplastico, non possono essere rimodellate”, ha detto Yu. “Questo sconvolge le proprietà fisiche dei nuovi prodotti riciclati – finiranno per cadere a pezzi”. Ma i PHA non causeranno questo problema se per sbaglio finirà nel riciclare i contenitori.

I PHA si degradano nell’arco di un anno in un ambiente terrestre e in meno di 10 anni in ambienti marini. Nel frattempo, la plastica sintetica può richiedere centinaia di anni per degradarsi in ambienti simili.

Genecis utilizza un processo in tre fasi per produrre i suoi PHA. In primo luogo, usano una miscela di batteri anaerobici (senza ossigeno) che scompongono gli scarti alimentari in acidi grassi volatili, simili a come il cibo viene scomposto nello stomaco. Successivamente, gli acidi grassi vengono aggiunti a una coltura mista di batteri aerobici (con ossigeno) appositamente selezionati per la produzione di PHA nelle loro cellule. Infine, usano un processo di estrazione per rompere le celle, raccogliere e purificare la plastica.

L’intero processo richiede meno di sette giorni dallo spreco di cibo alla plastica purificata, mentre un processo simile per produrre biogas richiede in media 21 giorni.

Attualmente Genecis ha due sedi. Il loro laboratorio principale nel Banting e nel Best Building di U of T dove lavorano con i bioreattori su scala pilota, e l’altro nell’edificio Environmental Science and Chemistry di U of T Scarborough, che è responsabile per la ricerca e lo sviluppo. La società aprirà il suo impianto di dimostrazione più avanti l’anno prossimo e sarà in grado di convertire tre tonnellate di rifiuti organici in PHA settimanali.

Un piccolo bio-reattore presso il laboratorio Genecis di U of T Scarborough, che viene utilizzato per ottimizzare il processo di produzione.

“Stiamo mettendo a punto le cose per capire le migliori condizioni per far funzionare le nostre colture batteriche”, afferma Vani Sankar, responsabile della biotecnologia di Genecis e postdoc presso U of T Scarborough. “Questo include quali combinazioni di temperatura, pH e quantità di cibo ci daranno il miglior rendimento.”

In meno di due anni di attività, Genecis ha vinto più di $ 330.000 di premi in denaro per le competizioni di start-up. Genecis sta utilizzando i premi in denaro per costruire prototipi delle loro macchine automatiche che possono raccogliere e processare materiali organici in loco. Una volta completato, Yu ha detto che una singola macchina sarà in grado di compensare 243 tonnellate di emissioni di biossido di carbonio ogni anno. “I veicoli passeggeri standard rilasciano 4,7 tonnellate di CO2 ogni anno, il che significa che un ristorante può compensare le emissioni di 51,7 auto utilizzando solo una delle nostre macchine”, ha aggiunto Yu.

Nel frattempo Genecis ha coltivato e isolato centinaia di specie di batteri che attualmente non esistono nei database. “Il nostro obiettivo è creare il massimo valore dai rifiuti organici”, ha affermato Yu.

“Presto saremo in grado di sintetizzare sostanze chimiche speciali e altri materiali da rifiuti organici, tutto a un costo inferiore rispetto ai metodi di produzione tradizionali che utilizzano biologia sintetica”, ha affermato.

Queste sostanze chimiche speciali possono essere utilizzate in una gamma di prodotti, compresi quelli che si trovano nei cosmetici e nell’industria della salute e del benessere, ha affermato Yu. “È un momento davvero emozionante per noi.”

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