Doktorantki i naukowcy z Politechniki Gdańskiej oraz Instytutu Maszyn Przepływowych PAN przetworzyli liście kapusty pekińskiej w materiał, który może sprawdzić się w sensorach do zastosowań spożywczych, medycznych i środowiskowych.
Świat mierzy się z problemem ogromnych ilości odpadów spożywczych. Zarządzanie nimi i ich recykling to krytyczne wyzwania środowiskowe, które wymagają innowacyjnych i efektywnych rozwiązań technologicznych. Jednym z nich jest przekształcanie odpadów organicznych w cenne produkty z wykorzystaniem zaawansowanych procesów, jak piroliza, czyli rozkład substancji pod wpływem wysokiej temperatury i bez obecności tlenu.
W oparciu o proces pirolizy członkinie międzywydziałowego koła naukowego RedOX z Politechniki Gdańskiej pod opieką prof. Katarzyny Siuzdak (Instytut Maszyn Przepływowych PAN), prof. Andrzeja Nowaka i prof. Jacka Ryla (obaj Politechnika Gdańska) podjęły próbę tzw. upcyklingu kapusty pekińskiej, czyli przetworzenia jej w materiał o większej wartości.
– Badania koncentrowały się na wykorzystaniu liści kapusty wzbogaconych w miedź jako organicznego odpadu do wytwarzania aktywnego węgla, który służy do wykrywania kwasu askorbinowego (witaminy C). Wykazaliśmy, że odpady organiczne po odpowiednim przetworzeniu mogą być używane do produkcji materiałów elektrodowych stosowanych w sensorach – mówi dr inż. Wiktoria Lipińska z IMP PAN.
Proces badawczy rozpoczął się od cięcia liści kapusty na kawałki i zanurzania ich w solach miedzi o różnych stężeniach. Następnie poddano je pirolizie w obojętnej atmosferze – otrzymano proszek z węgla i miedzi, który wykorzystano do modyfikacji szklanej elektrody węglowej. W kolejnym etapie badano jej właściwości elektrochemiczne pod względem wykrywania witaminy C, którą w kontrolowany sposób dodawano do elektrolitu.
– Potem udowodniłyśmy, że materiał wytworzony przez nas na bazie odpadów z kapusty może być użyteczny w sensorach do zastosowań spożywczych, czyli do oznaczania stężenia witaminy C w soku owocowym – tłumaczy mgr inż. Stefania Wolff, doktorantka w Szkole Doktorskiej PG i IMP PAN.
W kolejnych etapach badań uzyskane proszki zostaną włączone do matrycy polimerowej. Dzięki temu będzie można drukować elektrody do sensorów.
Działające od dwóch lat KN RedOX PG jest pierwszym kołem naukowym w Polsce afiliowanym przy The Eletrochemical Society. To inicjatywa studentów i doktorantów zainteresowanych elektrochemią, fotochemią, katalizą i zagadnieniami pokrewnymi. Celem działalności koła jest rozwój wiedzy i umiejętności z obszaru elektrochemii, a także prowadzenie badań podstawowych i wdrożeniowych. Członkowie RedOX zajmują się m.in. rozwojem różnych technologii druku 3D w elektrochemii.
Efekty badań zostały opisane w czasopiśmie „Sustainable Materials and Technologies”.
źródło: PG