Simpson je ředitelem univerzitního environmentálního centra NMR. Hlavním nástrojem v jeho výzkumech je analytický nástroj zvaný NMR spektrometr. NMR je zkratka pro nukleární magnetickou rezonanci, která pracuje na podobném principu jako magnetická rezonance používaná pro lékařskou diagnostiku.
„Pomocí NMR spektrometru prozkoumáváme malé živé organismy a snažíme se pochopit jejich biochemické reakce na měnící se prostředí,“ vysvětlil Simpson, který koupil 3D tiskárnu do laboratoře v roce 2017.
Doufal, že ji využije k tisknutí vlastních částí, které udrží organismy naživu uvnitř NMR spektrometru během jejich výzkumu. Avšak komerční pryskyřice, kterou potřebuje pro vysoce kvalitní 3D tisk pomocí světla, je předražená.
Hlavním materiálem pro světelný 3D tisk je tekutý plast, který může podle Simpsona stát až 500 dolarů (11 476 Kč) za litr. Simpson důkladně analyzoval pryskyřici a našel v ní spojení.
Molekuly tvořící komerční plastovou pryskyřici jsou podobné tukům nalezeným v běžném oleji na vařeni. „A nápad byl na světě. Došlo nám, že bychom mohli použít olej na vaření a proměnit jej na pryskyřici potřebnou k 3D tisku,“ řekl Simpson CNN.
Odpověděla pouze jedna restaurace - McDonald´s
Následovala nejtěžší část dvouletého experimentu Simpsona a jeho desetičlenného týmu, získání dostatečně velkého vzorku použitého oleje na vaření. „Kontaktovali jsme všechny restaurace rychlého občerstvení v našem okolí. Všechny nás odmítly,“ řekl Simpson. Jedinou výjimkou byl řetězec McDonald´s.
V létě roku 2017 se naši studenti vydali do McDonald´s poblíž kampusu v Torontu v Ontariu. Tamní vedení souhlasilo, že jim poskytne 10 litrů odpadního oleje. V laboratoři pak olej přefiltrovali, aby jej zbavili kousků jídla.
Doktorandku druhého ročníku Rajshree Ghosh Biswasovou pověřili, aby se pomocí syntézy pokusila malé dávky oleje přeměnit na vysoce kvalitní pryskyřici.
Z vyrobené pryskyřice pak vědci pokaždé vytiskli 3D motýla. Průlom přišel v září. Tým úspěšně vytiskl motýla ve vysoké kvalitě se všemi detaily o velikosti 100 mikrometrů za jednu minutu.
„Zanalyzovali jsme ho. Na dotyk byl jako gumový s voskovým povrchem odpuzujícím vodu,“ řekl Simpson, který produkt označil za strukturálně stabilní. Při pokojové teplotě se nerozpadl ani neroztavil.
Z experimentu vznikla komerčně životaschopná pryskyřice, kterou by podle odhadu Simpsona bylo možné získat ze 30 centů na litr odpadního oleje. „Motýl je v podstatě vyroben z tuku, což znamená, že je biologicky rozložitelný,“ vyzdvihl další výhodu Simpson. Aby to mohl vyzkoušet, pohřbil vzorek motýla do půdy a zjistil, že 20 % z něj během dvou týdnů zmizelo, uvedl server 3D Printing Progress.
„Je to také skvělý způsob, jak znovu použít a recyklovat odpadní olej z vaření,“ řekla Biswasová. Franšízant McDonald’s Terri Toms, který dal studentům olej, s jejími slovy souhlasil. „Výzkumem jsem byl ohromen. Rád jsem přispěl k něčemu, co by mohlo být užitečné pro budoucí generace,“ řekl Toms.
Simpsonův tým už olej od McDonald´s nedostává, ale doufá, že jejich výzkumu si všimne z odvětví někdo další. Simpson a jeho tým publikovali výsledky v prosinci 2019 v průmyslové publikaci ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Upozornili na to, že restaurace s rychlým občerstvením každý rok zaplatí miliony dolarů za zpracování odpadu, včetně odpadního oleje na vaření.
„Většina recyklovaného odpadního oleje na vaření se v současnosti používá při výrobě mýdla a bionafty. Pro recyklační programy může být možnost vyrábět z něj vysoce hodnotnou komoditu převratná,“ uvádí výzkum.
McDonald’s to vzal na vědomí
Mluvčí společnosti McDonald’s Canada Leanna Rizziová uvedla, že se společnost o výsledku výzkumu dozvěděla minulý měsíc. Rizziová uvedla, že největší řetězec rychlého občerstvení na světě má globální program udržitelnosti nazvaný „Scale for Good“, který zahrnuje iniciativy pro řešení problému znečištění plasty a použitým olejem na vaření.
V některých zemích, například ve Velké Británii, Švýcarsku a Portugalsku, přeměňuje firma svůj odpadní olej na biopalivo, které využívá ve vlastních dodávkových vozech.
VIDEO: Navštívili jsme továrnu v Polsku, kde zpracovávají hovězí maso pro české McDonald's. Poté jsme zkusili burger vyrobit:
