Mέσα στο χώμα μπροστά από ένα εργοστάσιο πλαστικών, ο ερευνητής Ούβε Μπόρνσοϊερ έκανε μια πρωτοποριακή ανακάλυψη. Ο καθηγητής από το Πανεπιστήμιο του Γκράιφσβαλντ και η ομάδα του ανακάλυψαν ότι τα βακτήρια που βρέθηκαν εκεί φέρουν ορισμένα ένζυμα που μπορούν να αποσυνθέσουν την πολυουρεθάνη – την ουσία που χρησιμοποιείται στην κατασκευή αφρού, αθλητικών παπουτσιών, στρωμάτων και μονωτικών υλικών.
Κάθε χρόνο 16 εκατομμύρια τόνοι πλαστικών πολυουρεθάνης καταλήγουν στα σκουπίδια. Τα δύο τρίτα εξ αυτών καταλήγουν σε χωματερές ή αποτεφρωτήρες. Ό,τι ανακυκλώνεται τεμαχίζεται και μεταποιείται σε άλλα προϊόντα.
Ο Μπόρνσοϊερ είναι πεπεισμένος ότι τα ένζυμά του θα μπορούσαν να ανοίξουν νέους δρόμους στην ανακύκλωση πλαστικού. Καταφέρνουν να διασπάσουν τις πολυμερείς ενώσεις στα βασικά τους στοιχεία πολύ γρήγορα. «Βάλαμε ένα κομμάτι πολυουρεθάνης μαζί με τα ένζυμα στο εργαστήριο. Αποσυντέθηκε πλήρως μετά από δύο ημέρες», αναφέρει ο Μπόρνσοϊερ.
«Είμαι πολύ σίγουρος ότι με τις μεθόδους που αναπτύσσονται επί του παρόντος στο δικό μας ερευνητικό πεδίο, σύντομα θα υπάρξουν ένζυμα που θα μπορούν να το κάνουν σε λίγες ώρες». Εάν τα πολυμερή πλαστικά όπως η πολυουρεθάνη μπορούν να ανακυκλωθούν χρησιμοποιώντας αντίστοιχες βιοκαταλυτικές μεθόδους, θα μπορούσε να βελτιωθεί σημαντικά η ποιότητα των πλαστικών σε σύγκριση με τη μηχανική ανακύκλωση. Ταυτόχρονα πρόκειται για μια πιο αποτελεσματική, φιλική προς το περιβάλλον και λιγότερο ενεργοβόρα βιοχημική διεργασία.
Μικροσκοπικά ένζυμα μπορούν να διασπάσουν πλαστικά μπουκάλια
Τα ένζυμα αποτελούνται από πολύπλοκα μόρια πρωτεΐνης που επιταχύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις. «Ενώνουν τα πράγματα ή τα διασπούν», σημειώνει ο ερευνητής ενζύμων Σέζαρ Ραμίρες-Σαρμιέντο, αναπληρωτής καθηγητής στο Ινστιτούτο Βιολογίας και Ιατρικής Μηχανικής στο Καθολικό Πανεπιστήμιο της Χιλής.
Αλλά το βουνό πλαστικών απορριμμάτων που θα μπορούσαν να ανακυκλωθούν μέσω βιοκατάλυσης, συνεχίζει να αυξάνεται σταθερά. Εάν παρήχθησαν 460 εκατομμύρια τόνοι πλαστικών με βάση το πετρέλαιο παγκοσμίως το 2019, η παραγωγή θα μπορούσε να ξεπεράσει το ένα δισεκατομμύριο τόνους ετησίως μέχρι το 2060. Προς το παρόν μόνο περίπου το 9% ανακυκλώνεται με συμβατικές, ενεργοβόρες μεθόδους. Υπήρξε ήδη μικρή επιτυχία στη χρήση του λεγόμενου ενζύμου PETase για το PET (τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο), το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στην παραγωγή φιαλών, ενδυμάτων και συσκευασιών.
Η γαλλική εταιρεία Carbios, η οποία χρηματοδοτείται εν μέρει από κολοσσούς όπως η Nestlé και η PepsiCo αλλά και εταιρείες ένδυσης και καλλυντικών όπως η Patagonia, η Puma και η L’ Oreal, διαθέτει εργοστάσιο στην περιοχή Κλερμόν-Φεράν της κεντρικής Γαλλίας. Σύμφωνα με την εταιρεία, δύο τόνοι PET μπορούν να χωριστούν σε δέκα ώρες με τη βοήθεια γενετικά τροποποιημένων ενζύμων.
Εκεί, τα απόβλητα PET μεταποιούνται σε σφαιρίδια, τα οποία διασπώνται από τα ένζυμα PETase σε μικρά μόρια, τα λεγόμενα μονομερή. Τα μονομερή μπορούν στη συνέχεια να επαναχρησιμοποιηθούν για την παραγωγή 100% ανακυκλωμένων προϊόντων PET. Σύμφωνα με την εταιρεία, αυτό επιτρέπει μια σχεδόν απεριόριστη παραγωγή νέου PET. Τα μίνι-μόρια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εντελώς διαφορετικών προϊόντων, όπως φαρμακευτικών προϊόντων. Σε αυτή τη διαδικασία τα απόβλητα υλικά και τα ένζυμα καίγονται ταυτόχρονα. Η εταιρεία κατασκευάζει στο μεταξύ μια νέα μονάδα δυναμικότητας 50.000 τόνων ετησίως, που θα ισοδυναμούσε με δύο δισεκατομμύρια πλαστικά μπουκάλια. Έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε λειτουργία το 2025.
Σκεπτικισμός από περιβαλλοντικές οργανώσεις
Ομάδες ερευνητών σε όλο τον κόσμο εργάζονται για να βρουν περισσότερα νέα ένζυμα που θα διασπούν το PET πιο αποτελεσματικά και γρήγορα, υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Ο Ραμίρες-Σαρμιέντο έψαξε μέχρι και στην Ανταρκτική για νέα ένζυμα που θα μπορούν να λειτουργήσουν σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Όμως περιβαλλοντικές ομάδες αμφιβάλλουν ότι οι νέες τεχνολογίες ενζύμων για τη διάσπαση του πλαστικού θα κάνουν τη μεγάλη διαφορά. «Η χρήση ενζύμων δεν θα λύσει το πρόβλημα των πλαστικών. Δεν θα μπορείτε να επεξεργαστείτε τις τεράστιες ποσότητες πλαστικού που κατακλύζουν την αγορά κάθε χρόνο», δήλωσε η Γιούντιτ Ενκ, επικεφαλής της οργάνωσης Beyond Plastics. «Η μόνη πραγματική λύση στο πρόβλημα της ρύπανσης από πλαστικό είναι να παράγουμε λιγότερο πλαστικό».
