Пластиковый мусор буквально душит планету: микропластик находят в океанах, питьевой воде и даже в облаках. Инженеры и экологи активно ищут пути выхода из этой ловушки. Один из самых многообещающих — использование бактерий и ферментов, способных «поедать» пластик. Что ещё недавно казалось фантастикой, сегодня превращается в индустрию: биотехнологические стартапы создают штаммы микробов, которые разрушают полиэтилентерефталат (ПЭТ) и другие трудноразлагаемые материалы, превращая их в безвредные вещества.
От природы к лаборатории и обратно
Несколько лет назад исследователи обнаружили на свалках бактерии, которые эволюционировали, чтобы питаться пластиком. Эти микроорганизмы выделяли ферменты, способные разрезать длинные полимерные цепи на мономеры. Учёные взяли эти ферменты и модифицировали их, повысив скорость реакции в десятки раз. Теперь такие ферменты могут разложить пластиковую бутылку за считанные часы. В биореакторах микробы получают измельчённый пластик, «переваривают» его и производят сырьё для новых продуктов. Получается своего рода круговорот пластика в природе, где отходы превращаются в ресурсы.
Экономика биопластика
Использование ферментов — не только экологично, но и экономически выгодно. Нефтехимическое сырьё дорожает, а переработка отходов позволяет получить мономеры дешевле. Крупные компании уже инвестируют в промышленные установки для биораспада пластика. Представьте: фабрика, где вместо дымящих труб работают огромные «желудки», населённые миллиардами бактерий. Они тихо делают свою работу, а на выходе мы получаем чистое сырьё для производства пластика. При этом выбросы CO₂ снижаются, потому что не нужно использовать нефть.
В чём трудности
Главная проблема — масштаб. Сейчас ферменты эффективны в лаборатории и небольших установках, но для переработки миллионов тонн мусора нужны более мощные и дешёвые системы. Кроме того, не все виды пластика поддаются ферментативному разложению. Учёные работают над «конвейером ферментов» — набором белков, каждый из которых разрезает конкретный полимер. Другой вызов — не допустить, чтобы модифицированные бактерии попали в дикую природу и начали разрушать нужные нам материалы. Поэтому такие производства требуют строгих биобезопасных условий.
Почему это вдохновляет
Идея о том, что природа может помочь исправить ошибки человечества, звучит оптимистично. Вместо бесконечного сжигания и захоронения отходов мы включаем законы биохимии на свою сторону. В будущем биоразлагаемый пластик может стать нормой: упаковка будет исчезать, как лист на дереве, оставляя после себя пищу для микроорганизмов. А мы перейдём от общества потребления к обществу циклического использования, где каждый предмет имеет вторую жизнь.