במיה וחילבה לניקוי מיקרופלסטיק ממי שפכים

החומרים הריריים בבמיה יכולים לשמש לא רק להסמכה של תבשילים ומרקים אלא גם לניקוי מי שפכים. צוות חוקרים מאוניברסיטת טרלטון בטקסס הראה שמיצויים מצמחי מאכל כמו במיה וחילבה יכולים לסלק מהמים חלקיקי מיקרופלסטיק, שאליהם נקשרים חומרים מזהמים.

מיקרופלסטיק הם חלקיקי פלסטיק קטנים בגודל 5 מ"מ או פחות. אנו צורכים עשרות אלפי חלקיקים כאלה בשנה, מבלי משים. ההשפעות הבריאותיות של החלקיקים עצמם עדיין לא ידועות, אבל מזהמים שונים שנקשרים לחלקיקים אלה עלולים להיכנס לגופנו ולגרום לנזק.

במתקני טיהור של מי שפכים, מסלקים את המיקרופלסטיק מהמים בעזרת הוספה של פלוקולנטים flocculants, חומרים שקושרים אליהם את המיקרופלסטיק. נוצרים צבירים גדולים, ששוקעים וניתן להפריד אותם מהמים. אולם חלק מהם עלולים להיות מזיקים. למשל, בתנאים מסויימים, הפלוקולנט אקרילאמיד יכול להתפרק למולקולות רעילות.

לכן החוקרים חיפשו חלופות לא-רעילות, מצמחים אכילים. הם בדקו מיצויים של רב-סוכרים (פוליסכארידים) מחילבה, קקטוס, אלוורה, במיה, תמרינדי, ופסיליום, מכל צמח לחוד וגם שילובים שלהם. נמצא שהשילוב של הרב-סוכרים מבמיה ומחילבה היה הכי יעיל לסילוק מיקרופלסטיק ממי אוקינוס, וזה מבמיה ומתמרינדי הכי יעיל לסילוקם ממים מתוקים. הפוליסכארידים הצמחיים היו טובים לפחות כמו אקרילאמיד ואף יותר, תלוי בשילוב המיצויים ומקור המים. לא פחות חשוב, ניתן להשתמש בפלוקולנטים הצמחיים במתקנים הקיימים לטיהור מים, ללא התאמות מיוחדות.

שמן אצות כתחליף לשמן דקלים

אחד השמנים הנפוצים בתעשיית המזון הוא שמן דקלים. הוא עשיר בחומצות-שומן רוויות, ולמרות יתרונות בריאותיים, יש גם השגות לגבי השפעתו על הבריאות. כעת, חוקרים מאונ' NTU בסינגפור מצאו לו תחליף ירוק שנראה גם בריא יותר. הם פיתחו שיטה להפקה ומיצוי של שמנים צמחיים ממיקרו-אצה בשם Chromochloris zofingiensis. מיקרו-אצות הן אצות חד-תאיות זעירות, בגודל של מספר מיקרומטרים.

השמנים שהפיקו החוקרים מהמיקרו-אצה אכילים, ובהשוואה לשמן דקלים, מכילים הרבה יותר חומצות שומן רב-לא-רוויות ופחות חומצות שומן רוויות. כך שמבחינה בריאותית, נראה שיש לשמן הזה איכויות טובות.

בתהליך הפקת השמן, החוקרים הוסיפו לאצות חומצה פירובית, חומצה שקיימת בכל תא חי, ולאחר מכן חשפו אותן לאור אולטרא-סגול כדי לעודד פוטוסינתיזה. כדי להפוך את התהליך לירוק יותר, הם פיתחו גם שיטה לייצור חומצה פירובית בעזרת התססה של פסולת אורגנית, כמו שאריות פולי סויה וקליפות פירות. לדבריהם, במתקני ייצור יהיה אפשר להשתמש באור השמש במקום במקור אור אולטרא-סגול, והאצות יוכלו לקלוט פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה ולהשתמש בו לגידול שלהן (להפוך אותו לביומסה).

מי שפכים מתעשיית המזון כדשן לגידול אצות מאכל עשירות בחלבון

בתהליכי עיבוד המזון במפעלים נוצרים מי שפכים, שיש לנקות לפני שאפשר להפנות אותם חזרה למקורות מים מקומיים כמו נהרות או אגמים. מחקר חדש מצא שבמקום זאת, ניתן להשתמש במים האלה כחומרי דשן לגידול אצות בחוות אצות. חוקרים מאוניברסיטת גוטנבורג בשוודיה אספו מים כאלה מחוות סלמון, מפעל הרינג, מפעל צדפות ויצרן של חלב שיבולת שועל.

הם הוסיפו את ארבעת המקורות של מי שפכים העשירים בחנקן ובזרחן למים שמשמשים לגידול של ארבעה סוגי חסת-ים, בחוות אצות יבשתית. חסת-ים היא מאקרו-אצה, אצה גדולה, אכילה.

לאחר שמונה ימים נמצא שהמים המועשרים, מכל ארבעת המקורות, הגבירו באופן משמעותי את קצב הגידול של כל סוגי החסה,  ב-60% בממוצע, והגדילו את תכולת החלבון של החסות פי-4. חשוב לא פחות, טעם החסות לא הושפע ממקור המים, לפי בדיקות של פאנלי טועמים.

לפי החוקרים, העליה בתכולת החלבון תאפשר שימוש באצות כתוספת חלבונית במאכלים אחרים, כמו שכיום משתמשים בסויה. בסויה יש 40% חלבון, ובחסות-הים שקיבלו את המים העשירים בדשן הגיעו ל-30%. היתרון בשימוש במים המועשרים הוא שבמקביל לקבלת מזון עשיר בחלבון, חברות המזון לא ייאלצו לנקות את המים ויוכלו למכור אותן לחוות אצות. אולי אפילו יהיה אפשר לגדל דגים על מזון שהוכן מהאצות האלה. שרשרת אספקה אידיאלית תהיה, למשל, הקמת חוות אצות ליד חוות הרינג.

ישנה חשיבות גדולה למציאת מקורות מזון עתירי חלבון לאור ההערכות ש-10 מיליארד איש יחיו פה עד 2050. בין השנים 2000-2018 ייצור האצות בעולם שולש והגיע ל-32 מיליון טון. כמעט 99% מכמות זו מיוצרת במזרח הרחוק. בפרוייקט זה, המטרה היתה למצוא מקור חלבוני ימי, שיאפשר גידול ועיבוד של אצות בשוודיה.

לקריאה נוספת:

Cooking up a way to remove microplastics from wastewater — with okra, aloe, News Release 22-Mar-2022 Reports and Proceedings, American Chemical Society

Using microalgae to produce an alternative to palm oil, Nanyang Technological University, News, Published on 21 Mar 2022

Residual water from the food industry gives seaweed cultivation a boost, University of Gothenburg, Published 29 March 2022 at The Faculty of Science