Стаття від:26 березня 2026.
Автор: Lisa Jackson.
Переклад зроблено фахівцями Державної установи “Методично-технологічний центр з аквакультури”.
Від водоростей і устричних мушель до покинутих рибальських сіток: дослідження показують, як відходи морепродуктів можна переробити на паливо та матеріали для інфраструктури.
У галузі морепродуктів існує проблема відходів — проблема, яка може швидко перетворитися на втрачену можливість, якщо її не вирішити.
У міру посилення глобального тиску з метою скорочення відходів та створення більш сталих продовольчих систем увага дедалі частіше звертається на те, що раніше часто залишалося поза увагою: величезні обсяги побічних продуктів та відходів, що утворюються у секторі морепродуктів.
За даними Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН (ФАО), приблизно 35 відсотків світового виробництва риби та морепродуктів втрачається або марнується у ланцюзі постачання. Як у рибальстві, так і в аквакультурі значна частина кожного врожаю – від панцирів і обрізків до залишків переробки – часто викидається або використовується недостатньо.
Водночас мільйони тонн морського сміття, включаючи викинуті рибальські снасті, продовжують накопичуватися в океанах та прибережних районах. Останні дослідження показують, що за вагою “примарні” рибальські снасті становлять до 70 відсотків усіх макропластиків в океані.
Протягом десятиліть більшу частину цього матеріалу розглядали як неминучі витрати — щось, що потрібно утилізувати, а не використовувати. Але це уявлення починає змінюватися.
Дослідниця Samia Elashry вичерпує водорості з канави в Луїзіані -першого інгредієнту для біодизеля на основі водоростей та устриць, який розробляє її команда. Photo credit: Ana Elashry
У лабораторіях, на узбережжях та на переробних підприємствах дослідники та лідери галузі починають ставити інше питання: а що, якщо відходи — це не кінець ланцюга створення вартості, а початок іншого?
Від болот Луїзіани до доріг Гаваїв нові дослідження показують, як матеріали, які раніше вважалися непридатними — цвітіння водоростей, мушлі устриць, покинуті рибальські сітки — можна перетворити на паливо, матеріали для інфраструктури та сировину для промисловості. Висновок очевидний: промисловість, можливо, викидає більше цінності, ніж усвідомлює.
Переробка відходів з річок у біодизель
У Луїзіані відповідь, можливо, криється в канаві. Дослідники з Державного університету Ніколса розробили недорогий метод виробництва біодизеля з використанням двох місцевих матеріалів, які є в достатку, залишаються поза увагою і досі були здебільшого непотрібними: водоростей та устричних мушель.
Біодизель широко використовується як відновлювана альтернатива нафтовим паливам, але його виробництво часто залежить від таких культур, як соя та ріпак, які вимагають великих площ землі та можуть конкурувати з виробництвом продовольства. Витрати також зростають через дорогі каталізатори, що використовуються в процесі перетворення.
У пошуках більш сталих та доступних підходів дослідники шукали рішення ближче до дому.
“Як хімік, я сів і почав думати про проекти, які міг би реалізувати разом зі своїми студентами”, — розповів Bello Makama, провідний науковець та доцент Університету Nicholls. “Дивлячись на південь Луїзіани, де в канавах і затоках росте безліч водоростей, ми замислилися: а що, якби ми взяли те, що створює екологічні та логістичні проблеми, і надали цьому додаткову цінність?”»
Процес, який вони розробили, простий за концепцією, хоча й не за виконанням. Водорості, зібрані з місцевих водойм, подрібнюють для вилучення олії, яку потім під нагріванням змішують з метанолом і каталізатором для отримання біодизеля та гліцерину. Замість того, щоб покладатися на дорогі комерційні каталізатори, команда звернулася до іншого місцевого джерела відходів: устричних мушель.
Шляхом нагрівання та переробки мушель вони перетворюють карбонат кальцію на оксид кальцію, створюючи ефективний і недорогий каталізатор. Попередні розрахунки Makama щодо витрат свідчать, що такий підхід може знизити вартість каталізатора на 70–85 відсотків. Але економічна складова — це лише частина рівняння.
“Один із моїх колег із університету штату Луїзіана сказав мені, що енергетичний баланс — це одна з речей, яка вбиває біодизель”, — сказав Makama. “Ви вкладаєте більше грошей, ніж отримуєте”.
Зараз команда працює з партнером із галузі, щоб перевірити характеристики палива в реальних умовах, зокрема його використання в холодну погоду та горючість — ключові перешкоди для будь-якого альтернативного палива.
“Там, де ми живемо, є всі ці відновлювані ресурси, які не використовуються”, — сказала Samia Elashry, студентка-дослідниця в лабораторії Makama. “Вихід у поле, збір водоростей і спостереження за тим, як водорості перетворюються на біодизель, показали мені, як нам потрібно більше працювати над поліпшенням нашого довкілля та створенням більш сталих ресурсів.”
Makama стверджує, що ця модель не є унікальною для Луїзіани.
“Водорості ростуть майже в усіх куточках світу”, — сказав він. “Вони мають високий вміст ліпідів і не конкурують із орними землями.”
Переробка пластику для будівництва доріг
За тисячі кілометрів звідси розгортається інша проблема, пов’язана з відходами.
Гаваї завалені пластиком — значна його частина імпортована, більшість важко переробити, а значна частина дрейфує з Тихого океану у вигляді покинутого рибальського спорядження.
Замість того, щоб намагатися повністю усунути проблему, дослідники ставлять більш прагматичне запитання: чи можна перетворити це на щось корисне?
У Гавайському тихоокеанському університеті вчені, які співпрацюють з Департаментом транспорту Гавайських островів (HDOT), перевіряють, чи можна використовувати відходи пластику, зокрема занедбані рибальські сітки, у складі асфальту для будівництва доріг.
“Ця робота досліджує, чи є відповідальним використання переробленого пластику в дорогах Гаваїв”, — сказав Jeremy Axworthyі, дослідник Центру досліджень морського сміття (CMDR) Гавайського Тихоокеанського університету. “Повторно використовуючи пластикові відходи, які вже знаходяться на Гаваях, ми можемо зменшити екологічний та економічний вплив транспортування пластикових відходів з островів, їх спалювання або скидання на переповнені звалища Гаваїв ”.
Дослідники збирають зразки дорожнього пилу на ділянці дороги, покритій асфальтом, армованим переробленим пластиком. На фото зліва направо: Rachel Nakamoto, Simon Williams, Cara Megill та Cate Wardinski. Photo credit: Marquesa Calderon.
Ця ідея ґрунтується на матеріалі, який уже широко використовується. З 2020 року на Гаваях активно застосовують полімермодифікований асфальт, до складу якого входять синтетичні полімери для підвищення довговічності в умовах спекотного та вологого клімату. Питання полягає в тому, чи можна ці полімери замінити — або доповнити — переробленим пластиком.
Щоб перевірити це, дослідники співпрацювали з державними органами та партнерами з галузі, щоб створити експериментальні ділянки доріг на Оаху, використовуючи три різні суміші: звичайний полімерно-модифікований асфальт, асфальт, що містить перероблений побутовий пластик, та асфальт, до складу якого входить поліетилен із рибальських сіток.
Водночас їм було поставлено складніше запитання: чи не створить вбудовування пластику в дороги просто нове джерело забруднення мікропластиком?
“Залишені чужоземні пластикові рибальські снасті є найбільшим джерелом проблеми морського сміття на Гаваях”, — сказала Jennifer Lynch, директорка CMDR та керівниця команди. “На сьогоднішній день проект CMDR ‘Bounty’, який виплачує фінансову винагороду ліцензованим комерційним рибалкам за видалення морського сміття, дозволив вилучити 84 тонни великих залишених рибальських снастей з Тихого океану.”
Після переробки відходів у форму, придатну для виробництва асфальту, на острові Оаху було прокладено дослідні ділянки дороги з використанням трьох різних рецептур: стандартного полімермодифікованого асфальту, асфальту, що містить перероблений поліетилен із комунальних відходів, та асфальту з додаванням поліетилену з рибальських сіток.
Після приблизно 11 місяців регулярного дорожнього руху дослідники зібрали зразки дорожнього пилу з кожної ділянки для аналізу можливого вивільнення мікропластику.
“Лабораторія CMDR оснащена найсучаснішим хімічним обладнанням для кількісного визначення та характеристики мікропластику в зразках навколишнього середовища”, — пояснює Lynch. “Ця можливість є надзвичайно унікальною та впливовою, особливо у поєднанні з нашим проектом з видалення морського сміття та нашою місією переробляти сміття на довгострокові, необхідні на місцевому рівні інфраструктурні продукти.”
За допомогою піролізної газової хроматографії-мас-спектрометрії дослідники змогли визначити походження частинок, виявлених у пилу, — розрізнивши сигнали від полімерів асфальту, переробленого пластику та зносу шин.
Те, що вони виявили, стало несподіваним поворотом у дослідженні.
“У наших початкових даних Py-GC-MS ми побачили, що сигнал від зносу шин на кілька порядків перекриває сигнал від поліетилену, утворюючи гігантські піки!” — сказала Lynch. “Нам довелося ретельно вивчати хроматограму, щоб знайти сліди поліетилену”.
Іншими словами, хоча частинки розміром з мікропластик були присутні, перероблений пластик в асфальті не був домінуючим джерелом. Знос шин — вже неминуча особливість дорожнього транспорту — виявився набагато більшим фактором.
Все ще потрібні додаткові випробування, зокрема щодо довгострокової міцності. Але попередні результати свідчать про те, що переробка пластику на дороги може не мати тих екологічних наслідків, яких побоюються деякі критики.
“Деякі люди вважають, що переробка пластику — це міф, що це не працює, що це занадто складно”, — ділиться Lynch. “Але ця робота демонструє, що переробка може працювати, коли суспільство ставить на перше місце сталий розвиток ”.
Rubbish to revenue: How scientists are upcycling seafood waste into biofuel and roads
