I ricercatori dell'UC San Diego che hanno sviluppato infradito e tavole da surf a base di alghe ci riprovano. Questa volta stanno portando avanti il ​​loro marchio di materiali rinnovabili e biodegradabili da utilizzare in altri prodotti come tessuti spalmati, vernice e adesivi, con qualche bagliore da buongustaio, anche—sapori e fragranze.

L'ultima ricerca di Michael Burkart, Stephen Mayfield e Robert Pomeroy—in linea in chimica verde , una rivista della Royal Society of Chemistry—delinea i loro sforzi per sviluppare metodi per la produzione di polioli a base di microalghe—unità monomeriche per polimeri poliuretanici—che possono essere utilizzate per produrre schiume poliuretaniche con oli usati dalla biomassa delle alghe.

Molte ricerche considerano le alghe una delle migliori risorse rinnovabili per sostituire i combustibili fossili e combattere il riscaldamento globale senza influire sulle forniture alimentari. Ma a differenza degli oli vegetali, l'olio di alghe contiene piccoli contaminanti organici, come pigmenti fotosintetici e altri cofattori che possono complicarne l'uso.

Il team ha scelto di lavorare con l'olio della microalga verde Nannochloropsis salina, una fonte comune di acidi grassi omega-3 che vengono venduti come integratori alimentari. Gli oli avanzati, più del 70 per cento, in genere vengono gettati via o bruciati, ma i ricercatori della UC San Diego hanno trovato un uso migliore per loro. Hanno sviluppato un processo per purificare e convertire questo flusso di rifiuti in acido azelaico, un elemento costitutivo per i poliuretani flessibili. Volendo "usare tutto il bufalo, " hanno anche convertito il coprodotto acido eptanoico in un aroma e una fragranza alimentare.

"Abbiamo dimostrato che potevamo prendere i prodotti di scarto dalla produzione di olio omega-3 a base di alghe e convertirli in schiume di poliuretano preziose e rinnovabili. Questi hanno tutti i tipi di applicazioni commerciali, dalle infradito e dalle suole delle scarpe da corsa, a materassi e stuoie da yoga. Inoltre, abbiamo preparato una molecola aromatizzante dal restante co-prodotto che ha un valore di oltre $ 500 per chilogrammo, " ha detto Burkart riferendosi al giornale della squadra, "Co-produzione di poliuretani flessibili e solvente rinnovabile da un flusso di rifiuti di olio di microalghe".

Per iniziare il lavoro, il gruppo di ricerca, che includeva scienziati della Divisione di Scienze Fisiche, la Divisione di Scienze Biologiche e il California Center for Algae Biotechnology presso l'UC San Diego, prima trovato uno scalabile, percorso economico per migliorare la purezza dell'olio di alghe utilizzando semplici metodi fisici insieme alla saponificazione. Questo è un processo mediante il quale gli oli reagiscono con l'idrossido di sodio o di potassio per produrre glicerolo e un sale di acido grasso, o sapone.

Oltre agli acidi grassi, Mayfield ha spiegato che il team ha identificato più contaminanti nell'olio usato. "A differenza delle piante, che immagazzinano principalmente trigliceridi, o olio vegetale, nei loro semi, le microalghe contengono una varietà di componenti metabolici che sono insolubili in acqua ma liberamente solubili nell'olio di alghe quando vengono estratti. La presenza di questi pigmenti inibisce l'efficienza della reazione a valle, quindi la loro rimozione è un processo chiave nella produzione di sostanze chimiche rinnovabili dall'olio di alghe".

Secondo gli scienziati, il loro processo scalabile può essere eseguito su oli di più specie algali, per produrre preziosi monomeri, molecole che prendono parte a una reazione a catena per formare polimeri, per una fonte altamente sostenibile di materie plastiche a base biologica. Lo studio ha incluso un'esplorazione del valore economico della metodologia del team. Secondo Pomeroy, hanno scelto la N. salina come ceppo per la coltivazione di alghe su larga scala a causa della sua elevata produzione di acido eicosapentaenoico (EPA), un prezioso olio di omega-3, e la capacità degli scienziati di coltivare il ceppo per un alto contenuto di biomassa.

"Questo studio indica che un flusso di rifiuti di origine alghe ha il potenziale sia pratico che economico per supportare la produzione di materiali di poliuretani, " ha affermato Burkart. "Stiamo già lavorando con le principali aziende di scarpe per trasformarle in prodotti commerciali che le persone vorranno acquistare. Stiamo scoprendo che i consumatori sono preoccupati per tutti i rifiuti di plastica a base di petrolio che stiamo generando come società, e il nostro team sta sviluppando rapidamente soluzioni per i prodotti futuri. Rimani sintonizzato!"