Kāpēc pasaules plastmasas problēma ir grūtāk atrisināt nekā masveida tīrīšana

Izlasot to, dīvaini priekšmets, kas izskatās kā 2000 pēdu peldošs baseina makarons, lēni plūst caur centrālo Klusā okeāna ziemeļu daļu. Šis objekts ir izstrādāts, lai atrisinātu milzīgu vides problēmu. Bet to darot, tā pievērš uzmanību vairākiem citiem.

Ir aptuveni 5 triljoni gabalu plastmasas, kas peld uz pasaules okeāniem. Masīvais baseina makarons pārvietosies caur Lielo Klusā okeāna atkritumu izgāztuvi, ko vada vējš un straumes, un paņems plastmasas, ar kuru tā sastopas. Ocean Cleanup, organizācija, kas izstrādāja ierīci, sola „vēstures lielāko tīrīšanu”.

Skatiet arī: Lielā Klusā okeāna atkritumu izgāztuve ir oficiāli divreiz lielāka par Teksasas lielumu

Ja tas darbojas, ierīce, kas ir nevainojami nosaukta System 001, varēja padarīt smagu milzīgu daudzumu okeāna plēvju. Bet, kad šī plastmasa tiek savākta, iespējas nav labas. Tas ir tāds, kā tāds vides ētikas kā manis sāk domāt par to, kur šis plastmasas gals nonāks. Protams, okeāns ir labāks bez tā, bet plastmasas problēmai ir daudz vairāk slāņu, nekā tas pirmo reizi parādās.

Šķirošanas cīņa

Plastmasas pārstrāde ir iespējama tikai tad, ja to var rūpīgi sadalīt dažādos ķīmiskos veidos. Cilvēki, ko parasti raksturo ar vienu vārdu „plastmasa”, ietver septiņus galvenos materiālu veidus - tos, ko izmanto sodas pudeles, miskastes maisiņus, iesaiņojumus, iepirkumu somas, jogurta konteinerus, zvejas tīklus, putu izolāciju un nemetāliskas daļas. daudzas mājsaimniecības ierīces. Katram no šiem veidiem, ko, iespējams, pazīstat ar to akronīmiem, piemēram, PETE, LDPE, PVC, PP un HDPE, ir jāpārstrādā atkārtoti.

Tieši tāpēc daudzas mājsaimniecības pārstrādes programmas liek iedzīvotājiem šķirot savas plastmasas - un kāpēc kopienas, kas ļauj cilvēkiem nodot visu veidu otrreizējās pārstrādes materiālus vienā lielā traukā, nodarbina cilvēkus un mašīnas, lai šķirotu to pēc savākšanas.

Šķirošana nebūs viegla ar plastiku okeānā. Visi dažādie plastmasas veidi tiek sajaukti kopā, un daži no tiem ir ķīmiski un fiziski sadalīti pēc saules gaismas un viļņu darbības. Liela daļa tagad ir tiny gabalos, ko sauc par mikroplastiku, kas ir piekārti zem virsmas.Pirmās grūtības, bet nekādā ziņā nav pēdējās, būs sakārtot visu šo plastmasu - kā arī jūras aļģes, barnacles un citu jūras dzīvi, kas varētu būt piesaistītas peldošajiem atkritumiem.

Vai otrreizējā pārstrāde vai lejupvēršana?

Ocean Cleanup strādā pie tā, kā vislabāk pārstrādāt, un zīmola materiālu, ko tā iegūst, cerot, ka tā unikāls produkts iegūs labvēlīgu tirgu. Pat ja uzņēmuma inženieri un pētnieki var izdomāt, kā to sakārtot, ir fiziski ierobežojumi tam, cik noderīgi būs savāktie plastmasas materiāli.

Atkritumu pārstrāde ietver materiālu sasmalcināšanu ļoti mazos gabalos pirms to kausēšanas un reformēšanas. Šī procesa neizbēgama daļa ir tā, ka katru reizi, kad tiek pārstrādāta plastmasa, tā polimēri - garās ķīmiskās sekas, kas nodrošina tās struktūru - kļūst īsāki.

Vispārīgi runājot, vieglākus un elastīgākus plastmasas veidus var pārstrādāt tikai blīvākos, cietākos materiālos - ja vien maisījumam nav pievienots liels daudzums jaunu neapstrādātu plastmasu. Pēc vienas vai divām pārstrādes kārtām atkārtotas izmantošanas iespējas kļūst ļoti ierobežotas. Tajā brīdī “downcycled” plastmasas materiāls tiek veidots no tekstilmateriāliem, auto bamperiem vai plastmasas zāģmateriāliem, no kuriem neviens nenonāk citur, bet tikai poligonā. Plastmasa kļūst atkritumi.

Plastmasas kompostēšana

Ko darīt, ja būtu veids, kā nodrošināt, ka plastmasa ilgtermiņā patiešām ir pārstrādājama? Lielākā daļa baktēriju nespēj noārdīt plastmasu, jo polimēri satur spēcīgas oglekļa-oglekļa ķimikālijas, kas atšķiras no jebkādām baktērijām, kas attīstījušās dabā. Par laimi, pēc tam, kad vairākus gadu desmitus ir bijis apkārtējā vide ar cilvēka izmestām plastmasām, šķiet, ka baktērijas attīstās, lai izmantotu šo sintētisko izejvielu, kas pārspēj mūsdienu dzīvi.

Biologu un materiālu zinātnieku komanda 2016. gadā atrada baktēriju, kas var ēst konkrētu veidu, ko izmanto dzērienu pudelēs. Baktērijas PET plastmasu pārvērš par pamatvielām, kuras var pārvērst par neapstrādātām plastmasām. Pēc tam, kad baktēriju plastmasas gremošanas procesā ir identificēts galvenais enzīms, pētnieciskā komanda turpināja apzināti izstrādāt fermentu, lai padarītu to efektīvāku. Viens zinātnieks teica, ka inženiertehniskajam darbam ir izdevies “pārvarēt evolūciju”.

Šajā brīdī sasniegumi darbojas tikai laboratorijas apstākļos un tikai vienā no septiņiem plastmasas veidiem. Bet ideja iet tālāk par dabisko evolūciju ir tā, kur vides filozofa ausis turpina brīdināt.

Sintētiskie enzīmi un baktērijas

Atklājot plastmasas ēšanas baktēriju un tās fermentu, bija daudz skatīšanās, gaidīšanas un testēšanas. Evolūcija ne vienmēr ir ātra. Rezultāti liecina par iespēju atklāt papildu fermentus, kas darbojas ar citām plastmasām. Bet tie arī rada iespēju ieņemt lietas mūsu pašu rokās un izstrādāt jaunus fermentus un mikrobus.

Jau tagad pilnīgi mākslīgas olbaltumvielas, ko kodē sintētiski konstruēti gēni, darbojas kā mākslīgie fermenti un katalizē reakcijas šūnās. Viens pētnieks apgalvo, ka „dažu mēnešu laikā mēs varam attīstīt proteīnus, kas parasti būtu vajadzīgi miljardiem gadu.” Citās laboratorijās sintētiskie genomi, kas pilnībā būvēti no ķīmisko vielu pudelēm, tagad spēj darboties baktēriju šūnās. Tiek uzskatīts, ka pilnīgi sintētiskas šūnas - genomi, vielmaiņas procesi, funkcionālās šūnu struktūras un viss - ir tikai desmit gadus.

Skatiet arī: 7. klases greideris, kas būvēts zemūdens Rover, lai saglabātu okeānus no mikroplastikas

Šis nākamais sintētiskās bioloģijas laikmets ne tikai sola mainīt to, ko var darīt organismi; tas draud mainīt organismus. Baktērijas vairs nebūs tikai dabiskas dzīvības formas; daži, pat daudzi, no tiem būs mērķtiecīgi izveidoti mikrobi, kas konstruēti, lai sniegtu cilvēkiem noderīgas funkcijas, piemēram, plastmasas kompostēšanu. Robeža starp dzīvi un mašīnu būs izplūdusi.

Plastmasas, kas piesārņo pasaules okeānus, ir jātīra. Atgriežoties atpakaļ uz zemi, tas pastiprinātu faktu, ka pat globālā mērogā nav iespējams izmest trash “prom” - tas vienkārši iet kaut kur citur uz laiku. Bet cilvēkiem ir jābūt ļoti uzmanīgiem, kādus tehnoloģiskos labojumus viņi izmanto. Es nevaru palīdzēt, bet redzu ironiju, mēģinot atrisināt ļoti reālo problēmu, kas saistīta ar pārāk daudziem sintētiskiem materiāliem, kas atdala okeānus, ieviešot pasaulē triljonus sintētiski ražotu olbaltumvielu vai baktēriju, lai tās attīrītu.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Kristofera J. Prestona sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.