Японская свалка отходов является маловероятным местом для того, что может стать огромным прорывом в кризисе загрязнения пластмасс.
Но еще в 2016 году группа японских ученых, просеивающих пластиковые отходы, обнаружила бактерии, способные разрушить и «съесть» один из самых популярных в мире пластмасс - полиэтилентерефталат или ПЭТ. Это было воспринято как потенциальный прорыв в то время. Но в новом повороте британские и американские ученые объявили, что, изучая эти бактерии, они случайно создали мутантный фермент, который еще эффективнее разрушает пластиковые бутылки.
Открытие было собрано учеными из Университета Портсмута, а Национальная лаборатория возобновляемой энергии в США изучила фермент, произведенный японскими бактериями, чтобы узнать больше о его структуре. Пронзая яркими рентгеновскими лучами, в 10 миллиардов раз ярче солнца, они могли видеть отдельные атомы. Манипулируя структурой, чтобы лучше понять, как она работает, они случайно спроектировали мутантный фермент.
«Серендипити часто играет значительную роль в фундаментальных научных исследованиях, и наше открытие здесь не является исключением», - сказал Джон МакГихан, профессор биологии Университета Портсмута и один из ведущих ученых по исследованию. «Это непредвиденное открытие говорит о том, что есть возможности для дальнейшего улучшения этих ферментов, приближая нас к решению по рециркуляции для постоянно растущей горы отброшенных пластмасс».
Исследователи, опубликовавшие свои результаты в журнале «National Academy of Science», теперь работают над улучшением фермента, поэтому его можно использовать в промышленных масштабах.
«Технический процесс почти такой же, как для ферментов, которые в настоящее время используются в моющих моющих средствах и в производстве биотоплива - технология существует», - сказал МакГихан. Возможно, что в течение ближайших нескольких лет может существовать промышленно жизнеспособный процесс превращения ПЭТ в другие вещества или обратно в «исходные строительные блоки», поэтому он может быть устойчиво переработан, добавил он.
Возможность масштабирования процесса будет иметь решающее значение. Пластовое загрязнение быстро становится одной из самых больших экологических проблем нашего времени. Массовый материал вездесущ: каждую минуту по всему миру покупают более 1 миллиона пластиковых бутылок. Это более 16 000 в секунду. Большинство из этих бутылок изготовлены из ПЭТ, которые могут занять до 400 лет для биодеградации, а многие засоряют океаны. Ежегодно в океаны поступает около 8 миллионов тонн пластмасс.
ПЭТ относительно легко утилизировать, но более половины глобальных отходов ПЭТ не собираются для утилизации, согласно исследованиям Фонда Ellen MacArthur, и только 7 процентов бутылок перерабатываются в новые бутылки (большинство из них попадают в продукты с более низкой стоимостью).
Некоторые компании, которые полагаются на ПЭТ, обязались сделать больше. Например, Coca-Cola, которая производит более 100 миллиардов пластиковых бутылок в год, по словам Гринпис, пообещала увеличить к 2020 году переработанное содержимое своих бутылок на 50 процентов.
Но прогресс идет медленно, отчасти потому, что у крупных предприятий есть эстетические проблемы с бутылками, сделанными из 100-процентного переработанного пластика. Недавно обнаруженный фермент обещает переработать пластиковые бутылки обратно в новые прозрачные пластиковые бутылки, что потребует гораздо меньше девственного пластика.
Некоторые экологи и ученые говорят, что прорыв, хотя и многообещающий, нигде не подходит для решения нашего кризиса загрязнения.
«Эти ферменты не присутствуют в природе, поэтому сначала нужно произвести фермент, а затем добавить его в ПЭТ-пластик, чтобы разложить его», - отметил Вим Соетарт, руководитель Центра промышленной биотехнологии в Университете Гента. «Скорее всего, это будет медленный процесс. Если вы столкнулись с трудностями в сборе отходов ПЭТ, то есть намного лучшие способы их переработки или сжигания для энергии ». Он предположил, что использование коммерческих биодеградируемых биопластов будет лучше.
Сторонница Гринписа по старшим океанам Луиза Эддж указала на отчаянную необходимость в изменении систем рециркуляции и потребления в гораздо более широких масштабах. «Один фермент не может очистить сложное и распространенное наследие пластического загрязнения, которое мы уже создали» - сказала Эддж .