Распадање пластике на депонијама обично траје стотинама година, а ензим који су развили инжењери и научници са Универзитета у Тексасу могао би да учини да отпад нестане за мање од 24 часа. Њихово револуционарно откриће пружа наду у решавање проблема пластичног загађења помоћу биологије.
Удео ПЕТ пластике у глобалном отпаду износи 12%, упозорили су аутори студије која је објављена у научном часопису „Nature“. Управо због тога решили су да се обрачунају баш са овим типом пластике са којим се свакодневно сусрећете – у ПЕТ су упаковани различити напици и кекс, а налази се и у саставу текстила.
„Машинско учење“ у сврхе деполимеризације
Истраживачи из Тексаса бавили су се конструисањем мутације природног ензима ПЕТазе који помаже бактеријама да разлажу пластику, али доста спорије у односу на њихов новодобијени ензим.
Они су уз помоћ машинског учења убрзали тзв. деполимеризацију пластичног отпада и омогућили да се одвија и при температурама нижим од 50 Целзијусових степени.
То су постигли кроз развијање новог ензима ФАСТ-ПЕТазе (функционална, активна, стабилна и толерантна ПЕТаза) који у року од неколико часова раздваја пластику на саставне мономере. Њих је потом могуће трансформисати у нове производе.
Када се пластика топи и преобликује у конвенционалним рециклажним постројењима, њен квалитет опада у сваком наредном кругу рециклаже.
То није случај са пластиком која се деполимеризује и поново хемијски изграђује помоћу ФАСТ-ПЕТазе. Како су истраживачи објаснили медијима, тако се сваки пут добија нова пластика.
„Све индустрије имају бесконачне могућности да искористе овај напредни процес рециклаже”, рекао је професор Хал Алпер. „Поред очигледног управљања отпадом, ово омогућава корпорацијама из сваког сектора да предводе рециклажу својих производа. Кроз ове одрживије ензимске процесе можемо да почнемо да замишљамо праву циркуларну економију када је реч о пластици.”
Тим задужен за развој модела машинског учења предводио је професор Ендрју Елингтон који сматра да заједнички рад стручњака на овом пројекту демонстрира моћ удруживања различитих дисциплина, од синтетичке биологије преко хемијског инжењерства до вештачке интелигенције.
Рециклажа тренутно важи за најефикаснији начин смањења пластичног отпада. Ипак, рециклажне стопе и даље су ниске – мање од 10% пластике на глобалном нивоу се рециклира. Око 12% ове врсте отпада се спаљује, међутим процес инсенерације је скуп, троши много енергије и загађује ваздух.
Преосталих скоро 80% пластике завршава на депонијама
С обзиром на то да се пластични производи не распадају, то значи да преко две трећине пластике које смо произвели од педесетих година прошлог века до данас и даље постоји у нашем окружењу, било на копну или у океанима. Количина тог отпада, које је човечанство генерисало у само неколико деценија, мери се милијардама тона.
Алтернативу за управљање отпадом нам пружају биолошка решења попут ФАСТ-ПЕТазе.
Истраживачи су на развоју ензима за разградњу пластике радили последњих 15 година. Ипак, до сада нико није успео да направи ензиме који би били ефикасни и на уобичајеним температурама. Ово је битно због ефикасности и једноставнијег коришћења у великим индустријским размерама. Поред брзине, главни помак Универзитета у Тексасу крије се управо ту.
С тим на уму, инжењери и научници се фокусирају на повећање производње ФАСТ-ПЕТазе како би изум припремили како за индустријску, тако и за еколошку примену. Поднели су патентну пријаву и преиспитују неколико различитих начина за употребу свог ензима који једе пластику као што су чишћење депонија, озелењавање пословања компанија које генеришу велике количине отпада и санација животне средине.
„Када разматрате употребу ензима за чишћење животне средине, потребан вам је онај који може да ради на температури амбијенталног ваздуха. Испуњење овог захтева пружиће нашој технологији огромну предност у будућности”, казао је Алпер.
