Civilizációnk annyi műanyag eszközt, italos palackot és csomagolást termel, hogy a kidobott, szabadban összetöredezett darabjai óriási terhet jelentenek az ökoszisztémáknak. Az eldobott műanyag az utcai lefolyórendszerekből a folyókba kerülve az óceánokban végzi, ahol az áramlások miatt összesereglenek a mikroplasztikdarabok, hatalmas, megyényi vagy országnyi méretű szemétszigeteket alkotva.
Mi több, ez a hulladék bekerül a táplálékláncba is, mert a tengeri élőlények -a halak és madarak- élelemnek nézik a színes plasztikdarabokat. A mikroplasztiks szennyezés óriási méreteket ölt világszerte, már a korallok is megbetegednek tőle, pedig azok fontos szerepet játszanak a Föld karbonháztartásában.
A műanyag nagyon ellenálló a körynezeti hatásokkal szemben. Legfeljebb széttöredezik, de lebomlani nehezen tud, még a sós tengervízben is.
Nem csoda, hogy a gazdasági szereplők nagy elánnal keresik a megoldásokat, melyekkel megoldható a világszintű probléma, legyen az újrahasznosítás, a bioplasztik új formáinak kikísérletezése (pl. hínárból), vagy olyan enzimek fejlesztése, melyek lebontanák a műanyagot.
Véletlen felfedezés
2016-ban Japánban arra lettek figyelmesek szakemberek, hogy egy szeméttelepen egy baktérium afféle evolúciós ugrást hajtott végre: alkalmazkodott a környezethez és elkezdte enni a műanyagot, vagyis szervezetében olyan enzimet termelt, ami alkalmas a plasztik lebontására.
Angol tudósok ezt az enzimet akarták megvizsgálni, amikor véletlenül létrehoztak egy olyan molekulát, ami még hatékonyabban dolgozza fel a PET-et (polietilén-tereftalát), amiből az italos palackok készülnek. Ennek a mutánsenzimnek napokba telik, hogy nekilásson a műanyag lebontásához, míg a természetben ez akár évszázadokba telhet.
Kép:Flickr/Oregon State Univerity
Az enzim hatékonyságát 20 százalékkal sikerült növelniük a University of Portsmouth kutatóinak. Ez úgy történt, hogy tanulmányozni kezdték a japán baktérium által előállított enzimet, s ehhez az oxfordi Diamond Light Source intenzív röntgensugaras gépét használták, ami tízmilliárdszor élesebb, mint a napfény és láttatni képes az atomokat egyenként.
Az enzim szerkezete hasonló volt azon baktériumok által produkált enzimekhez, melyekkel a kutint bontják le, ami egy természetes polimer, amit a növények védőrétegként hoznak létre. Amikor módosítani kezdte az enzimet a tudóscsoport, véletlenül feljavították annak PET-lebontó képességét.
(Fotó: Flickr/warrenski)
Felfedezésük révén egy nap lehetővé válhat, hogy a műanyagot -és azon belül a PET-palackokat is- teljes mértékben feldolgozhassuk, ami megoldást kínálhat a globális mikroplasztikszennyezés problémájára.
100 %-os újrahasznosítás
A tudósoknak persze még jobban fel kell gyorsítaniuk a folyamatot, hogy abból a gazdaságban széleskörben, nagy volumenben alkalmazható eljárás születhessen.
De vannak bíztató precedensek. Az "ipari enzim" létező fogalom, felturbózott enzimeket használnak például a mosóporok vagy a bioüzemanyagok gyártása során is. Ezek akár ezerszer gyorsabban is elvégzik azt a néhány éves munkát, amit nem módosított társaik természetes körülmények között végeznek. A brit kutatók hasonló felgyorsítást szeretnének elérni a szóban forgó plasztikevő enzimnél, melyre szabadalmi kérelmet is beadtak az USA-ban a egy coloradói laboratóriummal együttműködésben.
Az egyik lehetséges alkalmazási mód az lenne, ha a mutánsenzimet egy olyan baktériumba ültetnék be, mely 70 Celsius-fokos meleget is képet kibírni. Ez az a hőmérséklet, amikor a műanyag szilárd állapotból ragadós, nyúlós halmazállapotba lép át (teljesen azonban csak 250 Celsius-foknál olvad meg), s ekkor már tízszer vagy akár százszor könnyebben le lehet bontani, attól függően milyen műanyagtípusról van szó.
A cél az, hogy az enzimmel a műanyagot lebontsák alapelemeire, majd azokból újra műanyagot gyárthassanak. Így jönne létre a 100 %-os újrahasznosítás. Vagyis a műanyaggyártásban ugyanaz az anyagmennyiség forogna, így nem kell még több olajat kitermelni ahhoz, hogy újabb és újabb plasztikot gyártsanak. (A műanyagot kőolajszármazékokból állítják elő, ezért gyúlékony.)
A 100 százalékos újrahasznosítás a körforgásos gazdaság lényege. Semmi nem megy pocsékba, nem képződik hulladék.
Plasztikökonómia
E jövőkép megvalósítását azonban akadályozza az a tény, hogy még mindig olcsóbb új műanyagot gyártani, mint a régi plasztikot újrahasznosítani.
Percenként egymillió műanyag italospalackot adnak el a világban, s ennek csak 14 százalékát hasznosítjuk újra. A PET-műanyag teszi ki a globális műanyaggyártás 20 százalékát. A PET-plasztikot jelenleg leginkább olyan rostokká tudják átalakítani, amiket műszálas ruhákban és szőnyegekben használnak fel. . (The Guardian)
