Tym razem mam dla Was opowieść, jak to przyszłość może nie pachnieć wodorem ani syntetyczną benzyną. Może pachnieć serem. Brzmi to jak żart, ale za tym akurat pomysłem stoi bardzo rozsądny pomysł gospodarki obiegu zamkniętego, bo skoro podczas produkcji żywności pozostaje strumień odpadu pełnego związków organicznych, to zamiast go neutralizować, warto spróbować coś z niego odzyskać. Brytyjska firma Take Root Bio wspólnie z naukowcami Heriot-Watt University właśnie pokazała, że w przypadku jednego z najbardziej problematycznych produktów ubocznych serowarstwa tym “czymś” może być bioetanol.
Problem zaczyna się po posoleniu sera
Zwykła serwatka nie jest dziś szczególnie wyjątkowym odpadem jako ciecz pozostająca po oddzieleniu skrzepu podczas produkcji sera. Zawiera ona przede wszystkim wodę, ale również laktozę, białka i minerały. Właśnie dlatego potrafimy odzyskiwać z niej składniki, które trafiają później m.in. do produktów spożywczych i odżywek białkowych. Znacznie gorzej robi się przy tzw. słonej serwatce, powstającej m.in. podczas produkcji cheddara i innych serów, w których sól dodaje się do skrzepu przed prasowaniem.
Czytaj też: Elektryczny samochód a drogie paliwo. Spalinowe auta pokazały słabość, ale odpowiedź jest skomplikowana
Część soli rozpuszcza się w wypływającej cieczy i tak oto powstaje mieszanka, z którą przemysł ma spory problem. W zależności od procesu słona serwatka z produkcji cheddara może zawierać około 4,1-10 procent soli, czyli mniej więcej 15-20 razy więcej niż typowa słodka serwatka. Nie możemy jej też po prostu wylać, bo duża zawartość materii organicznej zwiększa zapotrzebowanie biologiczne i chemiczne na tlen, więc trafienie takiej cieczy do zbiornika wodnego może pogarszać warunki życia organizmów. Z kolei rozprowadzanie silnie zasolonej serwatki na ziemi może szkodzić glebie i roślinom, a problem bierze się stąd, że w samej tylko Wielkiej Brytanii ma powstawać około 95250 ton słonej serwatki rocznie.
Zamiast usuwać cukier, można go zjeść i wyprodukować alkohol
Tutaj właśnie do gry wchodzi Take Root Bio oraz International Centre for Brewing and Distilling działające przy Heriot-Watt University. Zespół wykorzystał cukry obecne w słonej serwatce w biologicznym procesie prowadzącym do powstania bioetanolu. W dużym uproszczeniu? Mikroorganizmy dostają dostęp do cukru, metabolizują go, a jednym z produktów jest etanol.
Sam pomysł fermentowania cukrów oczywiście nie jest żadnym odkryciem XXI wieku. Problemem jest środowisko, w którym trzeba tego dokonać. Tak wysokie stężenie soli potrafi bardzo skutecznie przeszkadzać mikroorganizmom. W badaniach nad innymi sposobami wykorzystania słonej serwatki wykazywano nawet, że przy stężeniu soli przekraczającym około 4 procent niektóre bakterie przestają skutecznie metabolizować laktozę.
Tyle że tutaj mój entuzjazm trochę hamuje. Twórcy nie ujawnili, jaki mikroorganizm wykorzystują, jak wygląda przygotowanie wsadu, z jakim zasoleniem pracuje proces ani przede wszystkim ile etanolu otrzymują z litra lub tony serwatki. Nie znamy też zużycia energii. Bez tych danych nie da się jeszcze powiedzieć, czy mamy technologię gotową do przemysłowego wdrożenia, czy po prostu bardzo obiecujące potwierdzenie, że pomysł działa. Możemy jednak wykonać ciekawy eksperyment myślowy.
Paliwa dla Wielkiej Brytanii z tego nie będzie
Dostępne badania wskazują, że słona serwatka może zawierać około 2,6-2,82 procent laktozy. Przy teoretycznie idealnej fermentacji kilogram laktozy może dać około 0,54 kg etanolu. Jeśli więc całe wspomniane 95250 ton brytyjskiej słonej serwatki miałoby podobny skład, to otrzymalibyśmy w idealnym świecie mniej więcej 1,7-1,8 mln litrów etanolu rocznie. W praktyce byłoby mniej, bo proces nigdy nie osiąga stuprocentowej sprawności. Innymi słowy, nie zatankujemy tym paliwem całego kraju, ale sens tego podejścia leży gdzie indziej.
Czytaj też: Twój oddech jeszcze nigdy nie był tak cenny. Naukowcy zrobią z niego paliwo
Słona serwatka już istnieje, trzeba coś z nią zrobić, a transportowanie ogromnej ilości cieczy składającej się przede wszystkim z wody samo w sobie kosztuje. Dlatego znacznie bardziej interesują mnie planowane przez Take Root Bio mobilne instalacje, które mogłyby pracować bezpośrednio przy zakładach mleczarskich. Zamiast wozić tysiące litrów odpadu do dużej centralnej przetwórni, część procesu można byłoby przeprowadzić tam, gdzie serwatka powstaje. Firma bada również możliwość odzyskiwania pozostałego strumienia po fermentacji oraz gazów, w tym metanu i wodoru.
Paliwo przyszłości może powstawać właśnie z tego, czego nie chcemy
Patrzę na ten projekt podobnie jak na wcześniejsze pomysły wykorzystujące plastikowe odpady do produkcji paliwa SAF czy ligninę jako źródło nowych surowców chemicznych. Nie chodzi o znalezienie jednego cudownego paliwa, które zastąpi ropę w całej gospodarce. Znacznie ciekawsza jest wizja tysięcy mniejszych obiegów, w których odpad jednego procesu staje się surowcem dla kolejnego.
Czytaj też: Tańsze paliwo na Orlenie. Oto, jak możesz uzyskać rabat
Take Root Bio ma zresztą ciekawy rodowód, bo wcześniej zajmowało się systemami zamkniętego obiegu przeznaczonymi do produkcji i recyklingu żywności w warunkach kosmicznych. Tam marnowanie czegokolwiek jest luksusem, na który zwyczajnie nie można sobie pozwolić. Paradoksalnie właśnie ten sposób myślenia może przydać się najbardziej na Ziemi.
Nie wiem jednak jeszcze, czy za kilka lat przy mleczarniach rzeczywiście zaczną stać małe instalacje produkujące bioetanol, ale sama idea pokazuje jednak coś, co wydaje mi się znacznie ważniejsze – paliwo przyszłości nie zawsze musi powstawać w gigantycznej rafinerii. Czasem może wypływać bokiem podczas robienia sera.
