Zakaj je plastični problem na svetu težje rešiti kot masivno čiščenje

Ko to berete, se čuden objekt, ki izgleda kot plavajoči rezervoar z baznim dnom, dolg 2000 metrov, počasi spušča po osrednjem severnem Tihem oceanu. Ta objekt je namenjen reševanju ogromnega okoljskega problema. Pri tem pa opozarja na številne druge.

Ocenjuje se, da na svetovnih oceanih in v njih plava 5 trilijonov plastike. Masivni bazenski rezanci se bodo premaknili po veliki pacifiški zapleti, ki ga poganja veter in tokovi in ​​pobere plastiko, s katero se srečuje na poti. Ocean Cleanup, organizacija, ki je razvila napravo, obljublja "največjo čiščenje v zgodovini."

Glej tudi: Great Pacific Garbage Patch je uradno dvakrat večja od Texas

Če deluje, bi lahko naprava, ki se imenuje System 001, vtisnila ogromno količino oceanske plastike. Toda ko se plastika zbere, možnosti niso dobre. Tu začne okoljski etiket, kot sem jaz, razmišljati, kje bo ta plastika končana. Seveda je ocean boljši brez njega, vendar ima plastični problem veliko več plasti, kot se zdi.

Boj za razvrščanje

Recikliranje plastike je možno le, če jo je mogoče natančno ločiti na različne vrste kemikalij. Kar ljudje običajno opisujejo z eno samo besedo „plastika“, obsega sedem glavnih vrst materialov - tiste, ki se uporabljajo za izdelavo steklenic sode, vrečk za smeti, ovitkov, nakupovalnih vrečk, posod za jogurt, ribiških mrež, izolacije iz pene in nekovinskih delov gospodinjskih aparatov. Recikliranje vsakega od teh tipov, ki jih morda poznate po njihovih kraticah - kot so PETE, LDPE, PVC, PP in HDPE - zahteva drugačen kemijski proces.

Zato mnogi programi za recikliranje v gospodinjstvih od prebivalcev zahtevajo, da razvrstijo svoje plastike - in zakaj skupnosti, ki ljudem omogočajo recikliranje vseh vrst v en velik bin, zaposlujejo ljudi in stroje za razvrščanje po zbiranju.

Razvrščanje s plastiko v oceanu ne bo enostavno. Vse različne vrste plastike so pomešane skupaj, nekatere pa so bile kemično in fizično razčlenjene zaradi sončne svetlobe in delovanja valov. Velik del je zdaj v drobnih delcih, imenovanih mikroplastika, ki so obešeni tik pod površino.Prva težava, vendar nikakor ne zadnja, bo razvrščanje vse te plastike - plus morske alge, barnacles in drugo morsko življenje, ki se je morda pritrdila na plavajoče naplavine.

Recikliranje ali Downcycling?

Ocean Cleanup se ukvarja s tem, kako najbolje predelati, in blagovno znamko, materialu, ki ga zbere, v upanju, da se bo za njegov edinstven izdelek pojavil pripravljen trg. Tudi če lahko inženirji in raziskovalci podjetja ugotovijo, kako vse urediti, obstajajo fizične omejitve, kako koristno bo zbrana plastika.

Dejanje recikliranja vključuje mletje materialov v zelo majhne kose pred taljenjem in reformiranjem. Neizogiben del tega procesa je, da vsakič, ko se plastika reciklira, postanejo njeni polimeri - dolge kemijske sekvence, ki zagotavljajo njegovo strukturo - krajši.

Na splošno se lahko lažje in bolj fleksibilne vrste plastike reciklirajo le v gostejše, trše materiale - razen če se mešanici dodajo velike količine nove prašne plastike. Po enem ali dveh krogih recikliranja so možnosti za ponovno uporabo zelo omejene. Na tej točki se plastični material "navzdol" oblikuje v tekstilije, avtomobilske odbijače ali plastične plošče, od katerih nobeden ne konča nikjer drugje, razen odlagališča. Plastika postane smeti.

Plastično kompostiranje

Kaj pa, če bi obstajal način za zagotovitev, da je plastika dolgoročno resnično mogoče reciklirati? Večina bakterij ne more razgraditi plastike, ker polimeri vsebujejo močne kemične vezi ogljik-ogljik, ki se razlikujejo od tistega, kar se je bakterija razvila skupaj. Na srečo se bakterije, ki so že več desetletij v okolju s plastiko, ki jo zavržejo ljudje, razvijajo, da bi uporabile to sintetično surovino, ki prežema sodobno življenje.

V letu 2016 je skupina biologov in znanstvenikov s področja materialov našla bakterijo, ki lahko uživa določeno vrsto plastike, ki se uporablja v steklenicah za pijače. Bakterija PET plastiko spremeni v bolj osnovne snovi, ki jih je mogoče predelati v prašno plastiko. Po opredelitvi ključnega encima v procesu razgradnje plastike bakterij je raziskovalna ekipa namenoma načrtovala encim, da bi postal bolj učinkovit. Eden od znanstvenikov je dejal, da je inženirsko delo uspelo "prehiteti evolucijo".

Na tej točki so prodori delali le v laboratorijskih pogojih in samo na eni od sedmih vrst plastike. Toda zamisel o preseganju naravne evolucije je tista, kjer se ušesa filozofa okolja sprožijo.

Sintetični encimi in bakterije

Odkrivanje bakterije, ki je jedla plastiko, in njenega encima sta veliko gledala, čakala in testirala. Razvoj ni vedno hiter. Ugotovitve kažejo na možnost odkrivanja dodatnih encimov, ki delujejo z drugo plastiko. Toda povečujejo tudi možnost, da stvari vzamejo v naše roke in oblikujejo nove encime in mikrobe.

Že popolnoma umetni proteini, ki jih kodirajo sintetično konstruirani geni, delujejo kot umetni encimi in katalizirajo reakcije v celicah. Eden od raziskovalcev trdi, da "lahko razvijemo beljakovine - ki bi se običajno sprejele milijarde let, da se razvijejo - v nekaj mesecih." V drugih laboratorijih so sintetični genomi, zgrajeni izključno iz steklenic kemikalij, zdaj sposobni voditi bakterijske celice. Celotne sintetične celice - genomi, presnovni procesi, funkcionalne celične strukture in vsi - se štejejo le za desetletje.

Glej tudi: 7. greder je zgradil podvodni rover za shranjevanje oceanov iz mikroplastike

Ta prihajajoča doba sintetične biologije ne samo obljublja, da bo spremenila tisto, kar organizmi lahko naredijo; grozi, da bo spremenilo, kaj organizmi dejansko so. Bakterije ne bodo več samo naravne oblike življenja; nekateri, celo mnogi izmed njih, bodo namensko zgrajeni mikrobi, zgrajeni izrecno za zagotavljanje funkcij, ki so uporabne za ljudi, kot je plastika za kompostiranje. Meja med življenjem in strojem bo zamegljena.

Plastiko, ki onesnažuje svetovne oceane, je treba očistiti. Če bi jih vrnili nazaj na kopno, bi okrepili dejstvo, da je celo v svetovnem merilu nemogoče vrgati smeti "stran" - gre samo nekje drugje za nekaj časa. Toda ljudje morajo biti zelo previdni glede tehnoloških popravkov, ki jih uporabljajo. Ne morem si pomagati, da ne vidim ironije, ko poskušam rešiti zelo resničen problem preveč sintetičnih materialov, ki onesnažujejo oceane, s tem da svetu uvajajo trilijone sintetično proizvedenih beljakovin ali bakterij, da jih očistijo.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru Christopherja J. Prestona. Preberite izvirni članek tukaj.