Plastik, który sam się trawi. Pomaga mu w tym specjalna bakteria
Naukowcy od lat prześcigają się w wynajdywaniu alternatyw dla tworzyw sztucznych. Na topie jest walka z plastikowymi odpadami. Nowemu plastikowi pomaga… wbudowana bakteria. - Nasz materiał rozkłada się nawet bez obecności dodatkowych drobnoustrojów - mówi Jon Pokorski, naukowiec zajmujący się polimerami na Uniwersytecie w San Diego, kierujący badaniami.
Zanieczyszczenie plastikiem to jedno z największych wyzwań współczesnego świata. W światowych wodach pływa 150 milionów ton plastikowych odpadów, a w 2040 r. będzie to już 600 mln ton. Każdego roku do mórz i oceanów trafia blisko 8 mln ton plastiku.
Bakteria pomaga w rozkładzie plastiku
Naukowcy pracują nad technologiami, które mogą pomóc rozwiązać ten palący problem. Niedawno opublikowane badania opisują nowy rodzaj plastiku, który sam się "trawi".
Jak to możliwe? Tworzywa mają "wbudowaną" bakterię, dzięki której plastik ulega rozkładowi, gdy go już nie potrzebujemy. To tworzywo sztuczne łączy w sobie termoplastyczny poliuretan (TPU) i bakterie Bacillus subtilis. Zostały one zaprojektowane tak, aby przetrwać wysokie temperatury występujące podczas produkcji plastiku.
Zobacz również:
Zespół badaczy odkrył, że, wystawiając wielokrotnie zarodniki na działanie rosnącego poziomu ciepła, bakterie w końcu poradzą sobie z temperaturami 135 stopni Celsjusza - te są wymagane do zmieszania zarodników bakterii i TPU.
Wcześniej naukowcy często pozyskiwali enzymy bakteryjne oraz grzyby z gleby, by przyspieszyć biodegradację plastiku. Jednak ten nowy materiał potrzebuje jedynie znajdujących się w nim zarodników bakterii. By zacząć się rozkładać, musi być tylko "obudzony" pewnymi składnikami odżywczymi i wilgocią.
"Zdolność do samodegradacji w środowisku wolnym od drobnoustrojów sprawia, że nasza technologia jest bardziej wszechstronna" - stwierdził Jon Pokorski z Uniwersytetu w San Diego, główny autor badania.
Przełomowe badania
Badania składały się z kilku etapów. Pierwszy polegał na wyselekcjonowaniu B. subtilis. Jest to rodzaj bakterii, który wcześniej łączono z rozkładem plastiku. Może ona przetrwać w stanie uśpienia bez dostaw pożywienia i energii.
Kolejnym etapem było przetestowanie szybkości rozkładu nowego plastiku: w idealnych warunkach kompostowania, które pobudziły bakterie ze stanu uśpienia, aż 90 proc. plastiku zniknęło w ciągu pięciu miesięcy! Ten pozytywny znak wskazuje, że poziom degradacji może wystąpić również w gorszych warunkach.
Może to mieć kluczowe znaczenie w przypadku utylizacji takiego plastiku, jeśli miałby on zostać opracowany komercyjnie.
Co więcej, oprócz tego, że plastik ulega biodegradacji, naukowcy odkryli również, że zarodniki bakterii sprawiają, że materiał jest o ok. 30 proc. mocniejszy. Bakterie także zwiększają jego rozciągliwość.
TPU jest szeroko stosowany we wszelkiego rodzaju produktach - od etui na telefony po części samochodowe, ale obecnie nie ma skutecznego sposobu na jego recykling. Ponieważ produkcja tworzyw sztucznych rośnie w szybkim tempie, pilnie potrzebujemy sposobów na ograniczenie ilości wyrzucanych tworzyw sztucznych do środowiska. Nadzieją może być samodzielnie "trawiący" się plastik.
