Die 'Muschelschale' ist ein Abfallprodukt aus der Schmuckindustrie und der Lebensmittelindustrie, da die Entsorgung mit hohem Energieaufwand verbunden ist. Jedoch enthalten 95% der Muschelschalen Calciumcarbonat, das in verschiedenen Industrien genutzt werden kann. Forscher des Nationalen Nanotechnologie-Zentrums (Nanotec) des Nationalen Büros für Wissenschaft und Technologieentwicklung (NSTDA) haben daher einen Prozess entwickelt, um die 'Muschelschale', die ein Abfallprodukt der Schmuckindustrie ist, in der Kosmetikindustrie zu nutzen. Dieser Prozess verbraucht wenig Energie und verursacht keine Abfallprodukte, dank der Unterstützung des Nationalen Forschungsbüros (NRCT).
Der Ursprung der Entwicklung des Umwandlungsprozesses liegt in der Untersuchung von Lichtphänomenen in Muschelschalen, was zur Entdeckung eines Verfahrens zur Trennung von organischen Substanzen führte, nämlich Bio-Calciumcarbonat (CaCO3) aus der Muschelschale, durch Verwendung von niedriger Wärmeenergie, ohne die intakte Struktur zu zerstören. Das Bio-Calciumcarbonat liegt in der "Aragonite"-Form vor, die eine hexagonale Struktur mit einer Größe von 5 bis 10 Mikrometern und einer Dicke von 200 bis 500 Nanometern hat. Es besitzt chemische Eigenschaften, die denen von herkömmlichem Calciumcarbonat ähneln, das aus Kalkstein gewonnen wird, jedoch mit einer kleineren kugelförmigen Struktur.
Die Entdeckung führte zu fortlaufenden Forschungen, um den Herstellungsprozess energieeffizienter zu gestalten und ihn auf industrieller Ebene zu skalieren. Gleichzeitig wurde auch die Bedeutung von spezifischer Forschung betont, um einen spezialisierten Markt für Bio-Calciumcarbonat in Aragonite-Form zu schaffen.
Das aus den Muschelschalen extrahierte Bio-Calciumcarbonat fand vielfältige Anwendungen in verschiedenen Industrien, insbesondere in der Kosmetikindustrie. Die Verwendung von Muschelschalen half auch dabei, ein positives Image für die Produkte zu schaffen. Beispielsweise wurde es als Ersatz für Mikroplastik in Hautpflegeprodukten verwendet und als Hydroxyapatit in Zahnpasta, um die Beschichtung und Reparatur von Zähnen zu verbessern. Die Aragonite-Struktur und die geeigneten Größen der Partikel ermöglichten die Verwendung dieser Substanz ohne den Bedarf an einer weiteren Umwandlung in Nanopartikel wie bei herkömmlichen Stoffen. Darüber hinaus wurde diese Substanz in der Kosmetikindustrie nach industriellen Standards getestet und als Bestandteil von Schönheitsprodukten verwendet.
Die Forscher setzen ihre Bemühungen fort, diese gleiche Technologie zu nutzen, um den Wert von anderen Muschelschalenabfällen aus der Lebensmittelindustrie zu steigern, wie zum Beispiel Schalen von Muscheln, Muscheln der Gattung "Austern" und "Pao Hue"
Die große Menge an Muschelschalen, die in Thailand als einer der größten Produzenten und Exporteure weltweit aus der Lebensmittelindustrie anfallen, führt zu einem Problem der Entsorgung. Tausende Tonnen dieser Muschelschalen werden jedes Jahr entsorgt und müssen auf Deponien vergraben werden, da sie nicht verbrannt werden können. Der Transport der Schalen zu einer Entsorgungsstelle ist teuer, wodurch viele von ihnen in öffentlichen Bereichen abgelagert werden. Dies führt zu Umweltverschmutzung und Gesundheitsproblemen aufgrund des unangenehmen Verwesungsgeruchs.
Im Jahr 2022 unterstützte das Nationale Forschungsbüro (NRF) ein Forschungsprojekt namens "Entwicklung eines Prototyps für hochwertige Produkte durch die Umwandlung von überschüssigen Muschelschalen". Ziel war es, eine innovative Methode zur Verarbeitung von Muschelschalen zu entwickeln und die einzigartigen Eigenschaften und Merkmale von Bio-Calciumcarbonat aus Muschelschalen in den Bereichen Landwirtschaft, Schmuck, Dekoration und Kosmetik zu nutzen. Dieses Projekt unterstützte den Zero-Waste-Mechanismus, um die Umwelt zu schützen und die Verwertung von Abfällen zu fördern, indem hochwertige Produkte hergestellt wurden. Dies trägt auch zur Förderung eines zirkulären Wirtschaftssystems im Einklang mit der Thailand 4.0-Wirtschaftspolitik bei.
Quelle: National Science and Technology Development Agency (NSTDA)
Adresse: 111 Thailand Science Park, Phahonyothin Road, Klong Nueng, Klong Luang, Pathum Thani 12120
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