Zašto je plastični problem na svijetu teže riješiti od masovnog čišćenja

Dok ovo čitate, čudan objekt koji izgleda kao plutajući bazen od 2000 stopa, polako prolazi kroz središnji sjeverni dio Tihog oceana. Ovaj je objekt osmišljen kako bi se riješio ogroman ekološki problem. No, pri tome, skreće pozornost na brojne druge.

Procjenjuje se da na svjetskim oceanima lebdi 5 trilijuna komada plastike. Masivna bazenska tjestenina kretat će se kroz Veliku pacifičku zakrpu, potaknuta vjetrom i strujama i pokupiti plastiku koju susreće na putu. Ocean Cleanup, organizacija koja je razvila uređaj, obećava "najveće čišćenje u povijesti".

Vidi također: Great Pacific Garbage Patch je službeno dva puta veličine Texas

Ako to uspije, uređaj - bezobrazno nazvan System 001 - mogao bi se probiti u ogromnu količinu plastike koja se prenosi oceanima. Ali kada se ta plastika prikupi, opcije nisu dobre. Tu etički stručnjak za okoliš poput mene počinje razmišljati o tome gdje će ova plastika završiti sljedeći put. Oceanu je bolje bez njega, naravno, ali plastični problem ima mnogo više slojeva nego što se prvi put pojavi.

Borba za sortiranje

Recikliranje plastike moguće je samo ako se može pažljivo podijeliti na različite vrste kemikalija. Ono što ljudi općenito opisuju s jednom riječju "plastika" obuhvaća sedam glavnih vrsta materijala - one koje se koriste za izradu boca sode, vrećica za smeće, omotača, vrećica za kupovinu, kontejnera za jogurt, ribarskih mreža, izolacije od pjene i nemetalnih dijelova mnogim kućanskim aparatima. Recikliranje tih vrsta, koje možda znate po njihovim akronima - kao što su PETE, LDPE, PVC, PP i HDPE - zahtijevaju drugačiji kemijski proces.

Zbog toga mnogi programi za recikliranje u kućanstvu traže od stanovnika da sortiraju svoju plastiku - i zašto zajednice koje ljudima omogućuju da recikliraju sve vrste u jednu veliku posudu zapošljavaju ljude i strojeve da ih sortiraju nakon što se prikupi.

Sortiranje neće biti lako s plastikom u oceanu. Sve različite vrste plastike pomiješane su zajedno, a neke od njih su kemijski i fizički razbijene djelovanjem sunčeve svjetlosti i valova. Mnogo toga je sada u sitnim komadima koji se nazivaju mikroplastika, spušteni ispod površine.Prva poteškoća, ali nikako posljednja, bit će razvrstavanje sve te plastike - plus morske trave, školjke i drugi morski životi koji su se možda vezali za plutajuće ostatke.

Recikliranje ili Downcycling?

Ocean Cleanup radi na tome kako najbolje preraditi, i brand, materijal koji prikuplja, nadajući se da će se spremno tržište pojaviti za svoj jedinstveni proizvod. Čak i ako inženjeri i istraživači tvrtke mogu shvatiti kako sve to sortirati, postoje fizička ograničenja koliko će prikupljena plastika biti korisna.

Postupak recikliranja uključuje usitnjavanje materijala u vrlo male komadiće prije taljenja i reformiranje. Neizbježan dio tog procesa je da svaki put kad se plastika reciklira, njezini polimeri - duge kemijske sekvence koje osiguravaju njegovu strukturu - postaju kraće.

Općenito govoreći, lakši i fleksibilniji tipovi plastike mogu se reciklirati samo u gušće i tvrđe materijale - osim ako se smjesi ne dodaju velike količine nove djevičanske plastike. Nakon jednog ili dva kruga recikliranja, mogućnosti za ponovnu uporabu postaju vrlo ograničene. U tom trenutku, plastični materijal s "downcycledom" formira se u tekstil, odbojnike automobila ili plastičnu građu, od kojih nijedan ne završi na drugom mjestu osim na odlagalištu otpada. Plastika postaje smeće.

Plastično kompostiranje

Što ako postoji način da se osigura da se plastika može trajno reciklirati? Većina bakterija ne može razgraditi plastiku jer polimeri sadrže jake kemijske veze ugljik-ugljik koje se razlikuju od bilo čega što su bakterije razvile zajedno u prirodi. Srećom, nakon što su već desetljećima bili u okolini s plastikom koja je odbačena od ljudi, čini se da bakterije razvijaju da koriste ovu sintetičku sirovinu koja prožima suvremeni život.

Godine 2016. tim biologa i znanstvenika iz materijala pronašao je bakteriju koja može jesti određenu vrstu plastike koja se koristi u bocama za piće. Bakterija pretvara PET plastiku u više osnovnih tvari koje se mogu preraditi u djevičansku plastiku. Nakon što je identificirao ključni enzim u procesu plastične probave bakterija, istraživački tim je namjerno osmislio enzim kako bi ga učinio učinkovitijim. Jedan znanstvenik je rekao da je inženjerski rad uspio "prestići evoluciju".

U ovom trenutku proboji rade samo u laboratorijskim uvjetima i samo na jednoj od sedam vrsta plastike. Ali ideja da se ide dalje od prirodne evolucije je mjesto gdje uši filozofa zaštite okoliša idu u pripravnost.

Sintetski enzimi i bakterije

Otkrivanje bakterije koja jede plastiku i njezinog enzima zahtijevala je mnogo gledanja, čekanja i testiranja. Evolucija nije uvijek brza. Nalazi upućuju na mogućnost otkrivanja dodatnih enzima koji djeluju s drugim plasticima. Ali oni također povećavaju mogućnost uzimanja stvari u naše ruke i dizajniranja novih enzima i mikroba.

Već potpuno umjetni proteini kodirani sintetički konstruiranim genima djeluju kao umjetni enzimi i kataliziraju reakcije u stanicama. Jedan istraživač tvrdi da "možemo razviti proteine ​​- koje bi normalno trajale milijarde godina - za nekoliko mjeseci". U drugim laboratorijima, sintetski genomi izgrađeni u cijelosti iz boca kemikalija sada su sposobni voditi bakterijske stanice. Smatra se da su potpuno sintetske stanice - genomi, metabolički procesi, funkcionalne stanične strukture i sve - udaljene samo deset godina.

Vidi također: 7. greder je izgradio podvodni rover kako bi spasio oceane od mikroplastike

Ova nadolazeća era sintetske biologije ne samo da obećava da će promijeniti ono što organizmi mogu učiniti; prijeti promjenama onoga što su zapravo organizmi. Bakterije više neće biti samo prirodni oblici života; neki, čak i mnogi od njih, bit će namjenski izgrađeni mikroorganizmi, konstruirani izričito za pružanje funkcija korisnih ljudima, kao što je plastika za kompostiranje. Granica između života i stroja će se zamagliti.

Plastiku koja zagađuje svjetske oceane treba očistiti. Vraćajući ih natrag na kopno, to bi pojačalo činjenicu da je čak i na globalnoj razini nemoguće baciti smeće “daleko” - to samo ide neko vrijeme na neko vrijeme. No, ljudi bi trebali biti vrlo oprezni o tome kakve tehnološke popravke koriste. Ne mogu a da ne vidim ironiju pokušaja rješavanja vrlo stvarnog problema prevelikog broja sintetičkih materijala koji ometaju oceane uvođenjem svjetskih trilijuna sintetički proizvedenih proteina ili bakterija da ih očiste.

Ovaj je članak izvorno objavljen na razgovoru Christophera J. Prestona. Pročitajte izvorni članak ovdje.