← TAGASI
REVOLUTSIOON: Elekter muudab roiskuva toidu väärtuslikeks kemikaalideks!
17.09.2025
Maailm on jäätmetöötluse revolutsiooni lävel. Ohio osariigi ülikooli teadlased on välja töötanud murrangulise meetodi, mis muudab elektri abil roiskuvad toidujäätmed väärtuslikeks kemikaalideks, nagu atsetoon, etanool ja butanool. See avastus ei paku mitte ainult lahendust ülemaailmsele toidujäätmete probleemile, vaid avab ka tee uue, jätkusuutliku tööstuse loomisele, mis põhineb ringmajanduse põhimõtetel. See tehnoloogia, mida tuntakse kui toidujäätmete elektrokeemilist töötlemist, lubab oluliselt suuremat tõhusust ja tasuvust võrreldes traditsiooniliste fermentatsioonimeetoditega, muutes selle potentsiaalselt mängu muutvaks teguriks keemiatööstuses ja jäätmekäitluses. Samal ajal kui keskmine neljaliikmeline pere kaotab aastas umbes 1500 dollarit äravisatud toidu tõttu, võib see avastus muuta need kaotused kasumiks, luues väärtust sellest, mida oleme harjunud pidama prügiks.
Ülemaailmne toidujäätmete probleem: triljonid dollarid prügikastis
Toidujäätmete probleem on saavutanud vapustavad mõõtmed. Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni (ÜRO) andmetel visatakse maailmas igal aastal ära umbes 1,3 miljardit tonni toitu, mis moodustab ligikaudu kolmandiku kogu inimtoiduks toodetavast toidust. See ei ole mitte ainult moraalne ja eetiline probleem, vaid ka tõsine majanduslik ja keskkonnakriis. Toidujäätmetest tulenevad rahalised kaotused ulatuvad triljonitesse dollaritesse aastas ning nende mõju keskkonnale on võrreldav tervete riikide kasvuhoonegaaside heitkogustega. Prügilates lagunevad toidujäätmed eraldavad metaani – võimsat kasvuhoonegaasi, mis on kliimale 25 korda kahjulikum kui süsinikdioksiid. Hinnanguliselt tekitavad toidujäätmed 8–10% kõigist ülemaailmsetest kasvuhoonegaaside heitkogustest, mis teeb neist USA ja Hiina järel suuruselt kolmanda heiteallika.
Tavatarbijate jaoks on neil numbritel ka otsene rahaline väljendus. USA Keskkonnakaitseagentuuri (EPA) 2025. aasta aprilli aruande kohaselt viskab keskmine Ameerika tarbija igal aastal ära 728 dollari väärtuses toitu. Neljaliikmelise pere puhul kasvab see summa 2913 dollarini aastas, mis moodustab umbes 11% kõigist nende toidukulutustest. Need andmed rõhutavad vajadust leida tõhusaid lahendusi toidujäätmete vähendamiseks ja nende ringlussevõtuks. Vana statistika, mis põhines 2010. aasta andmetel, hindas pere kaotuseks 1500 dollarit aastas, kuid sellest ajast alates on toiduainete hinnad märkimisväärselt tõusnud, mis muudab probleemi veelgi teravamaks.
Elektrofermentatsioon: “Laetud” lahendus probleemile
Selle ülemaailmse probleemi taustal tundub Ohio osariigi ülikooli teadlaste uuring eriti paljulubav. Nende meetod, mida nimetatakse elektrofermentatsiooniks ehk toidujäätmete elektrokeemiliseks töötlemiseks, on märkimisväärne edasiminek võrreldes traditsiooniliste bioloogilise töötlemise meetoditega. Selle asemel, et lihtsalt loota mikroorganismidele orgaanilise materjali lagundamisel, lisasid teadlased protsessi elektrilise impulsi.
“Me loome tööstuse teise tööstuse jäätmetest,” ütleb Beenish Saba, uuringu juhtivautor ning toidu-, põllumajandus- ja bioloogiatehnika teadur Ohio osariigi ülikoolis. “Me kasutame jäätmeid, mille prügilasse viimise eest võtab töövõtja ettevõtetelt tasu, kus need toodavad metaani. Me soovitame, et ettevõtted saaksid paigaldada lihtsa bioreaktori, milles nad saaksid toota muid olulisi kõrvalsaadusi.”
Katsete käigus, mille tulemused avaldati mainekas teadusajakirjas Journal of Environmental Chemical Engineering, kasutas meeskond jäätise ja hapukoore tootmisjääke nende kõrge orgaanilise sisalduse tõttu. Nad võrdlesid tavapärase fermentatsiooni tulemusi, mis toimub kõrgemal temperatuuril (umbes 37 °C), elektrofermentatsiooniga, mis viidi läbi toatemperatuuril spetsiaalselt varustatud elektroodiga bioreaktoris.
Tulemused olid hämmastavad. Minimaalse elektrilise pinge lisamine mitte ainult ei kiirendanud bakterite ainevahetust, sundides neid jäätmeid kiiremini ja tõhusamalt “sööma”, vaid suurendas ka oluliselt väärtuslike kemikaalide saagist. Eelkõige suurenes kahe Clostridium’i perekonda kuuluva bakteriliigi (C. beijerinckii ja C. carboxidivorans) kombinatsiooni kasutamisel butanooli saagis madalamal pingel 12 korda. Lisaks võimaldas see sünergiline mikroobide tandem lahendada veel ühe probleemi: üks bakteriliik tarbis teise eraldatud süsinikdioksiidi ja tootis protsessi käigus vesinikku – veel üht väärtuslikku toodet.
Jäätmetest rikkuseks: Majanduslikud ja keskkonnaalased eelised
Toidujäätmete elektrokeemilise töötlemise tehnoloogia rakendamise potentsiaalsed eelised on tohutud ja mitmetahulised. Esiteks on see uue majandusmudeli loomine, kus jäätmed muutuvad väärtuslikuks tooraineks. Platvormkemikaalid, nagu atsetoon, etanool ja butanool, on tuhandete toodete, sealhulgas plastide, lahustite, kütuste ja palju muu tootmise ehituskivid. Ajalooliselt on neid saadud fossiilkütustest, nagu nafta ja gaas, mis on seotud märkimisväärse keskkonnareostuse ja kasvuhoonegaaside heitkogustega. Nende kemikaalide tootmisele üleminek toidujäätmetest ei vähenda mitte ainult meie sõltuvust fossiilsetest ressurssidest, vaid vähendab ka oluliselt keemiatööstuse süsinikujalajälge.
Teiseks on see prügilatesse suunatud jäätmete mahu otsene vähendamine. See omakorda toob kaasa metaani – ühe kõige ohtlikuma kasvuhoonegaasi – heitkoguste vähenemise. Õhusaaste vähenemine prügilate ja naftatöötlemistehaste piirkondades on täiendavaks boonuseks elanikkonna tervisele.
Kolmandaks on see potentsiaalne surve vähenemine toiduainete hindadele. Vähendades kadusid tarneahelas ja luues jäätmetest lisaväärtust, on võimalik stabiliseerida ja isegi alandada toodete hinda lõpptarbijatele. Seega saab raha, mis täna sõna otseses mõttes prügikasti visatakse, reinvesteerida majandusse, luues uusi töökohti ja edendades säästvat arengut.
Ohio teadlased laiendavad juba oma katseid, kaasates neisse ka muid jäätmeliike, nagu kohvipaks ja järvevetikad, mis viitab selle tehnoloogia laiale rakenduspotentsiaalile. Kui edasised uuringud ja mastaapimine osutuvad edukaks, võime olla tunnistajaks sellele, kuidas meie toidulaualt pärit toidujäägid ei toida mitte prügilaid, vaid terveid tööstusharusid, muutes meie maailma puhtamaks ja majanduse jätkusuutlikumaks.
See uuenduslik lähenemine, mida nimetatakse elektrofermentatsiooniks, on näidanud muljetavaldavaid tulemusi, suurendades näiteks butanooli tootmist kuni 12 korda. Avastus tuleb ajal, mil maailm otsib meeleheitlikult lahendusi kliimamuutustele ja ressursside raiskamisele, pakkudes lootust rohelisemale ja säästlikumale tulevikule.
