Muovijäte tukkii joet ja valtameret ja aiheuttaa pitkäkestoisia ympäristövahinkoja, jotka ovat vasta alkaneet nousta. Mutta uusi lähestymistapa, jossa yhdistyvät biologiset ja kemialliset prosessit, voisi yksinkertaistaa huomattavasti sen kierrätysprosessia.
Vaikka suuressa osassa käyttämämme muovia on symboleja, jotka osoittavat, että se voidaan kierrättää, ja viranomaiset ympäri maailmaa tekevät siitä suuren näytelmän, tosiasia on, että se on helpommin sanottu kuin tehty. Useimmat kierrätysprosessit toimivat vain yhden tyyppisellä muovilla, mutta jätevirtamme koostuvat monimutkaisesta seoksesta, jonka erottaminen voi olla vaikeaa ja kallista.
Tämän lisäksi useimmat nykyiset kemialliset kierrätysprosessites valmistaa huomattavasti huonolaatuisempia lopputuotteita, joita ei voi itse kierrättää, mikä tarkoittaa, että muovien suhteen olemme vielä kaukana kiertotalouden tavoitteesta.
Mutta uusi lähestymistapa, joka käyttää kemiallista prosessia sekamuovijätteen hajottamiseen yksinkertaisemmiksi kemiallisiksi yhdisteiksi ennen kuin geneettisesti muunnetut bakteerit muuttavat ne yhdeksi arvokkaaksi lopputuotteeksi, voisi näyttää tien lupaavalle uudelle ratkaisulle muovikriisiimme.
Tämä uusi hybriditekniikka, joka on kuvattu kohdassa a äskettäinen paperi sisään tiede, rakentaas aikaisempaan tutkimukseen, joka osoitti, että erilaisten muovien sekoitus voidaan hajottaa ja muunnetaan joukoksi hyödyllisiä kemikaaleja hapettamalla ne katalyytin avulla.
Ongelmana on, että tuloksena oleva kemikaalivalikoima vaatii monimutkaisia erotusprosesseja niiden eristämiseksi ja puhdistamiseksi, mikä tekee lähestymistavasta todellisuudessa epäkäytännöllisen. Tällä prosessilla valmistetuilla "hapetusaineilla" on kuitenkin houkutteleva laatu: ne liukenevat veteen paljon paremmin kuin useimpien kemiallisten kierrätysprosessien tuotteet.
Tämä tarkoittaa, että elävien olentojen on paljon helpompi omaksua ne, mikä avaa mahdollisuuden käyttää biologisia prosesseja niiden edelleen jalostamiseksi. Hyödyntämällä tätä, tutkijas geeniteknikkoed maaperän bakteerilaji että imeä tämä kemikaalien seos ja käyttää niitä yhden lopputuotteen tuottamiseen – prosessi, joka tunnetaan nimellä "biologinen suppilo".
Kokeissaan ryhmä loi kaksi erilaista kantaa, joista toinen pystyi tuottamaan b-ketoadipaattia, erilaisten suorituskykyä parantavien polymeerien esiastetta, ja toinen, joka tuotti polyhydroksialkanoaatteja, biomuovien perhettä, jota käytetään lukuisissa lääketieteellisissä sovelluksissa.
Kun he testasivat hybridilähestymistapaansa, tutkijat havaitsivat, että ensimmäinen hapetusvaihe kykeni muuttamaan polystyreenin, polyeteenin ja PET:n seoksen bentsoehapoksi ja tereftaalihapoksi 60 prosentin teholla ja dikarboksyylihapoiksi 20 prosentin teholla. 5.5 tunnin jälkeen.
Sitten he ottivat talteen metallikatalyytin seoksesta ja syöttivät sen räätälöityihin bakteereihinsa. Bakteerit kuluttivat osan kemikaaleista kasvun edistämiseksi, kun taas loput muutettiin halutuksi lopputuotteeksi. Kaiken kaikkiaan he pystyivät muuttamaan muoviseoksen b-ketoadipaatti, jonka hyötysuhde on 57 prosenttia.
Vaikka tutkijoiden suunnittelema lähestymistapa on vain prototyyppi, on jo lupaavia tapoja laajentaa sitä ja laajentaa sen soveltamisalaa. Vaikka he testasivat tekniikkaa vain kolmella muovilla, se voitiin helposti laajentaa polypropeeniin ja polyvinyylikloridiin.
Jatkuvat reaktorijärjestelmät, jotka ovat jo käytössä muualla, voisivat parantaa hapen toimitusta ja poistaa jatkuvasti lopputuotteita, jotta ne eivät hajoa ennen prosessin päättymistä. Lisäksi pitäisi olla mahdollista muokata muita bakteerikantoja tuottamaan laaja valikoima erilaisia lopputuotteita.
Vaikka täydellinen analyysi lähestymistavan taloudellisista syistä on vielä tehtävä, tällaisella hybridikierrätysprosessilla on huomattava lupaus käsitellä sitä monimutkaista muoviseosta, jota heitämme pois joka päivä. Aidosti kiertomuovitalous ei ehkä ole niin kaukana.
