VÝZKUM RECYKLACE ODPADŮ
PEŘÍ JAKO SUROVINA PRO RŮST ROSTLIN I ČIŠTĚNÍ PŮDY Snížit negativní vliv intenzivního zemědělství na životní prostředí. Přitom zajistit výrobu většího množství potravin lepší kvality v době výkyvů počasí a oteplování, ale také zachovat zdravou a udržitelnou půdu. To jsou požadavky doby. Jak je naplnit? Nezbytný je vývoj nových sloučenin nebo biologických činidel schopných zlepšit výnosy rostlin i kvalitu zemědělských produktů. Právě zde se začínají uplatňovat biostimulanty. A jejich zdrojem může být i peří. Významnou složkou peří je bílkovina, z 80 až 90 procent keratin. Pomocí hydrolýzy je možné proteiny rozštěpit na směs volných aminokyselin a peptidů. Recept na chytré zpracování peří
Zvýšený zájem o kuřecí maso v posledních letech je důsledkem vysoké efektivity jeho získávání. Abychom nahradili jeden kilogram drůbežího masa kilogramem hovězího, bylo by potřeba využít dvakrát tolik zemědělské půdy, v případě vepřového by nárůst činil 14 procent. Zvýšily by se také emise skleníkových plynů – u hovězího masa čtyřikrát, u vepřového o 75 procent. „ Ze srovnání vyplývá, že množství kuřat – a pro nás důležitý fakt, že i odpadu z nich – se v budoucnu rozhodně nebude snižovat, “ dodává Olga Šolcová. Obr. 2: Směs rozpustných nízkomolekulárních aminokyselin a peptidů bez jakýchkoliv cizoro- dých látek
„ Jako optimální se jeví metoda „vaření v papi- ňáku“, kterou jsme v rámci NCK BIOCIRTECH vyvinuli. Použije se míchaná vytápěná uzavřená nádoba umožňující pracovat za vyššího tlaku. Do ní se vloží proprané peří s vodou, a to přibližně čtyři kilogramy peří do třiceti litrů vody. Kromě zvýšeného tlaku mezi 1,5 až 3 atmosférami při teplotě od 115 až 135 stupňů Celsia se pro nastar- tování reakce přidá do vodné reakční směsi pouze malé množství kyseliny citrónové či i jablečného odpadu pro iniciaci reakce, “ prozrazuje recept Olga Šolcová. Takto se hydrolyticky rozštěpí peptidové vazby v bílkovinové struktuře peří a vznikne směs rozpustných nízkomolekulár- ních aminokyselin a peptidů bez jakýchkoliv cizorodých látek. Po několikahodinové reakci vznikne nažloutlý roztok, který obsahuje aminokyseliny, částečně rozpustné peptidy (základní stavební jednotky živých organismů) a zbytek tvoří nezreagované kousky brků z peří či zrníček z jablek, které je možné odfiltrovat. Tento způsob hydrolýzy peří je velmi jednodu- chý, vlastně by se dal provozovat i doma. A ono to opravdu funguje „ V rámci projektu NCK BIOCIRTECH jsme testo- vali aplikace na rychle rostoucích dřevinách, a to topolu určeném pro produkci biomasy. Stromky vyrostly za vegetační období o pětinu víc než bio- stimulantem z peří neošetřené, a tloušťka kmínků v jednom metru byla o polovinu větší, což potvrzuje významný vliv postřiku na růst rostlin, “ říká Jan Weger z Výzkumného ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví. V navazujícím projektu Národního centra kompetence (NCK) BIOCIRKL výzkumníci testovali, zda je možné využít hydrolyzát z peří pro odstranění těžkých kovů ze zemin jako che- latační činidlo, které dokáže na sebe vázat těžké kovy. V současné době se používá EDTA Chela- ton II, což je kyselina etylendiamintetraoctová, která škodí životnímu prostředí a jejíž používání má být brzy zakázáno. „ Počáteční testy potvrdily, že hydrolyzát z peří je při odstraňování manganu, zinku a železa ze zemin několikanásobně účin- nější, a navíc odstraňuje i arzen, což je unikátní. Také jsme zjistili, že má významný vliv na půdní bakterie, jejichž množství se v průběhu pěti dnů navýšilo v centimetru krychlovém o tři řády, “ vysvětlila Olga Šolcová. V současnosti probíhají další testy na zeminách z průmyslových brown- fieldů. Výzkumníci doufají, že budou schopni v jednom kroku odstranit těžké kovy i další polutanty za současného významného navýšení půdních bakterií. První výsledky budou známé v druhé polovině letošního roku. Ing. Olga ŠOLCOVÁ, DSc., Ústav chemických procesů AV ČR , solcova@icpf.cas.cz
Na zajímavém a společensky velmi význam- ném projektu aplikovaného výzkumu s využitím odpadu v podobě drůbežího peří již několik let pracují odborníci ze dvou konsorcií dvaceti výzkumných ústavů a firem. Společně vytvořili Národní centrum kompetence (NCK) BIOCIR- TECH a Národní centrum kompetence (NCK) BIOCIRKL. Finančně je v jejich snažení pod- poruje Technologická agentura ČR (TA ČR). Zájem o kuřecí maso neustále roste „ Kuřecí maso je jedním z nejběžnějších na trhu. Na celém světě, hlavně v Asii, ale i v USA se produkují desítky miliard kuřat ročně, “ upozorňuje Olga Šolcová z Ústavu chemických procesů AV ČR, hlavní řešitelka projektu. Mezi lety 1970 a 2020 se produkce v Asii navýšila pětadvacetkrát, celosvětově osmkrát a každý rok stále stoupá. V Evropské unii bylo v roce 2022 vyproduko- váno přes 10 milionů tun kuřat, v České repub- lice přes 200 tisíc kuřat denně. Obr. : Experimentální zařízení pro výzkum vy- užití odpadu v podobě drůbežího peří v Ústavu chemických procesů AV ČR
Ale co s odpadem? Kuřata jsou na jatkách ihned zpracována a jdou rychle na potravinový trh. Na tom českém se však některé části neuplatní. Pařátky je možné vyvážet do Asie, kde jsou velmi žádanou suro- vinou, odřezky a další zbytky se zpracovávají do krmiv pro domácí mazlíčky, jiné zbytky putují jako surovina do dalších průmyslových odvětví. Nicméně peří, které tvoří přibližně osm procent hmotnosti kuřete, představuje nežádoucí a těžko upotřebitelný odpad. Jen v České republice ho vznikne zhruba 100 milionů kilogramů ročně. „ V současné době se peří likviduje například anaerobní fermentací na bioplyn ve směsi s ostat- ními odpady ze zpracovatelských jatečních linek. Část se také spaluje či kompostuje, oba způsoby jsou ale problematické, neboť peří špatně hoří a při kompostování se velice pomalu rozkládá, “ vysvětluje Olga Šolcová. Zjištění, že by mohlo posloužit jako biostimulant růstu rostlin, je proto velmi vítané. O to víc, že takové využití je navíc velmi výhodné z ekonomického i envi- ronmentálního hlediska.
48
CHEMAGAZÍN • 3 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - Share PDF online