science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe te profiteren van bioafval

Moritz Gold laat zien hoe de Black Soldier-vlieg groeit van eieren tot larven. Krediet:ETH Zürich / Marianne Lucien

Onderzoekers van ETH Zürich en Eawag ontwikkelen een methode om diervoeder te maken van bioafvalproducten. Dit is een van de 14 projecten in het Engineering for Development-programma dat de afgelopen tien jaar door de Sawiris Foundation is gefinancierd en die de volgende 5-jarige cyclus ingaat.

De Verenigde Naties verwachten de komende tien jaar een groei van de wereldbevolking van ongeveer een miljard mensen. "Met zo'n versnelde groei van de menselijke bevolking, hoe gaan we om met grote hoeveelheden afval, vooral in stedelijke gebieden van ontwikkelingslanden die lijden aan een slechte volksgezondheid en milieugezondheid?", vraagt ​​Moritz Gold, promovendus in de groep van ETH Zürich professor Alexander Mathys. De belangen van Gold liggen in nieuwe systemen voor afvalbeheer en het gebruik van afval als duurzame hulpbron voor stedelijke ontwikkeling. In zijn onderzoek, hij richt zich op het gebruik van bioafval als grondstof voor de vermeerdering van de Black Soldier-vlieg (Hermetia illucens). De larven van de vlieg breken niet alleen afvalmateriaal af tot compost, maar kan ook als diervoeder worden gebruikt.

Hoewel composteren in de meeste landen als een onrendabele onderneming wordt beschouwd, de productie van vliegenlarven levert een hoogwaardig product op. Een product dat de economie van afvalbeheer verandert en kansen biedt voor een verhandelbaar product in ontwikkelingslanden. De inkomstenstroom die het larvenvoer creëert, ondersteunt niet alleen een duurzaam afvalbeheersysteem, maar draagt ​​ook bij aan de eiwitbehoefte van een snel groeiende bevolking.

"Liefdeskooien" in de onderzoeksfaciliteit voor zwarte soldatenvliegen in Eawag. Krediet:Eawag

Het upcyclen van bioafval begint in de "liefdeskooi" - een net met water en warme verlichting waar het vrouwtje paren en haar eieren legt. Gold transporteert de eieren vervolgens naar zijn laboratorium waar ze uitkomen in het larvale stadium van hun levenscyclus. Het hanteren van een "Midas-aanraking, " hij en zijn medewerkers optimaliseren de ontwikkeling van de larven door hun groeicapaciteit te testen in diverse formuleringen van bioafval zoals:alledaags huishoudelijk voedselafval, restaurantresten, of door de toevoeging van nuttige micro-organismen. Zijn uiteindelijke doel is om formules te produceren die de procesprestaties van de larven maximaliseren, vergelijkbaar met de koolstof- en stikstofverhouding die gebruikelijk is bij composteren.

In de huidige stedelijke afvalsystemen, het ontbreken van een consistente nutriëntenbalans verhindert de productie van diervoeder. Wanneer stedelijk bioafval wordt gebruikt, de geproduceerde larven kunnen duurzamer zijn dan conventionele sojabonen en vismeel. Aangezien nu al voedselrijk afval uit de maalderij en de brouwerij-industrie als diervoeder wordt gebruikt, het gebruik van dit soort afval voor het kweken van insectenlarven zou geen duurzamer systeem opleveren.

Of het nu in Azië of Sub-Sahara Afrika is, een financieel levensvatbare insectenkwekerij vraagt ​​veel afval. Het onderzoek van Gold is gericht op het produceren van een stabiel en veilig proces voor stedelijk organisch vast afval - dat de verschillende soorten afvalproducten omvat die in steden worden aangetroffen van voedselmarkten, huishoudens, en restaurants, tot, Ja, fecaal slib. Omdat er zoveel complexe aspecten zijn aan het werken met bioafvalmateriaal - van ziekteverwekkende bacteriën tot inconsistente voedingsstoffen, Gold benadert zijn fundamentele onderzoek met gecontroleerde voedingsexperimenten waarbij hij gesteriliseerde larven gebruikt en ze bezielt met bepaalde micro-organismen om te zien welke een verandering in hun groei veroorzaken. Net als mensen, larven moeten zich voeden met een formule die eiwitten, koolhydraten, en lipiden. De Black Soldier-vlieg voedt zich alleen in zijn larvale stadium en verzamelt zoveel mogelijk voedingsstoffen en zoveel mogelijk energie. Met toegang tot een voedingsrijk dieet, ze voeden zich ongeveer twee weken voordat ze kunnen worden geoogst voor de productie van diervoeder of voordat ze veranderen in een wespachtige vlieg die ongeveer een week leeft en geen vector is voor ziekteverwekkers of een milieuplaag.

Gedroogde zwarte soldaatvlieglarven zijn een grondstof voor de productie van diervoeder. Krediet:Eawag

Voor zijn project Gold werkt ook samen met Christian Zurbrügg in het Department of Sanitation, Water en vast afval voor ontwikkeling (Sandec) bij Eawag en zijn nieuwe oplossing speelt een rol in het vlaggenschipproject van het World Food System Center over nieuwe eiwitten voor voedsel en voer. Hij werkt ook samen met lokale verwerkingsfaciliteiten in ontwikkelingslanden, zoals Indonesië, Kenia, en Tanzania.