ETH Zürich och Eawag -forskare utvecklar en metod för att producera djurfoder från bioavfallsprodukter. Detta är ett av 14 projekt inom Engineering for Development-programmet som har finansierats av Sawiris Foundation under det senaste decenniet och går in i sin nästa femårscykel.

FN räknar med en befolkningstillväxt i världen på cirka en miljard människor under det kommande decenniet. "Med en sådan accelererad tillväxt i mänsklig befolkning, hur hanterar vi stora mängder avfall, särskilt i stadsområden i utvecklingsländer som lider av dålig folkhälsa och miljöhälsa? "frågar Moritz Gold, doktorand i gruppen ETH Zürich professor Alexander Mathys. Gulds intressen ligger i nya system för avfallshantering och att använda avfall som en hållbar resurs för stadsutveckling. I sin forskning, han fokuserar på användningen av bioavfall som råmaterial för förökning av Black Soldier-flugan (Hermetia illucens). Fluens larver bryter inte bara ner avfallsmaterial till kompost, men kan även användas som djurfoder.

Även om kompostering anses vara en olönsam satsning i de flesta länder, produktionen av fluglarver genererar en produkt med högt värde. En produkt som förändrar ekonomin för avfallshantering och ger möjligheter till en säljbar vara i utvecklingsländer. Intäktsströmmen som larverna matar skapar, stöder inte bara ett hållbart avfallshanteringssystem, men bidrar också till proteinbehovet hos en snabbt växande befolkning.

Upparbetningen av bioavfall börjar i "kärleksburen" – ett nät med vatten och varm belysning där flughonan parar sig och lägger sina ägg. Guld transporterar sedan äggen till sitt laboratorium där de kläcks in i larvstadiet i deras livscykel. Med en "Midas touch, "han och hans medarbetare optimerar larverutvecklingen genom att testa deras tillväxtförmåga i olika formuleringar av bioavfall såsom:dagligt hushållsmatavfall, rester av restaurang, eller genom tillsats av fördelaktiga mikroorganismer. Hans yttersta mål är att producera formler som maximerar processens prestanda hos larverna, liknande kol- och kväveförhållandet som är vanligt vid kompostering.

I nuvarande stadsavfallssystem, avsaknaden av en konsekvent näringsbalans hindrar produktionen av djurfoder. När urbant bioavfall används, de producerade larverna kan vara mer hållbara än konventionella sojabönor och fiskmjöl. Eftersom näringsrikt avfall från malning och bryggeriindustrin redan används som djurfoder, Att använda dessa typer av avfall för att odla insektslarver skulle inte ge ett mer hållbart system.

Oavsett om det är i Asien eller Afrika söder om Sahara, en ekonomiskt bärkraftig insektsfarm kräver mycket avfall. Golds forskning syftar till att producera en stabil och säker process för kommunalt organiskt fast avfall - som omfattar de olika typerna av avfallsprodukter som finns i städer från livsmedelsmarknader, hushåll, och restauranger, till, ja, avföringsslam. Eftersom det finns så många komplexa aspekter av att arbeta med bioavfallsmaterial – från sjukdomsalstrande bakterier till inkonsekventa näringsämnen, Gold närmar sig sin grundforskning med kontrollerade utfodringsexperiment med hjälp av steriliserade larver och spika dem med vissa mikroorganismer för att se vilka som utlöser en förändring i deras tillväxt. Ungefär som människor, larver behöver matas på en formel som innehåller proteiner, kolhydrater, och lipider. Den svarta soldatflugan äter endast i larvstadiet och samlar på sig så mycket näring och så mycket energi som möjligt. Med tillgång till en näringsrik kost, de äter i cirka två veckor innan de kan skördas för djurfoderproduktion eller innan de förvandlas till en getingliknande fluga som lever cirka en vecka och varken är en vektor för patogener eller en miljöskadegörare.

För hans projekt, Gold arbetar också med Christian Zurbrügg på avdelningen för sanitet, Vatten och fast avfall för utveckling (Sandec) vid Eawag och hans nya lösning spelar en roll i World Food System Centers flaggskeppsprojekt om nya proteiner för mat och foder. Han arbetar också med lokala bearbetningsanläggningar i utvecklingsländer, som Indonesien, Kenya, och Tanzania.