Międzynarodowa grupa naukowców zajmujących się morzami odkryła grzyba nazwanego Parengyodontium, spokojnie przeżuwającego plastikowe śmieci pływające na Wielkiej Pacyficznej Plamie Śmieci. To nie pierwsze tego rodzaju odkrycie. Wcześniej odkryto trzy inne gatunki grzybów morskich, zdolne do spożywania, a więc rozkładania odpadów z tworzyw sztucznych. Czy staną się one dla nas wybawieniem od niechcianego plastiku?
Niepozorny Parengyodontium szczególnie upodobał sobie polietylen wystawiony na działanie promieni UV, a więc główny składnik butelek na wodę i toreb zakupowych. Okazuje się, że połączone działanie słońca i wybranych grzybów – roślin, które są tzw. reducentami – ostatnim ogniwem w łańcuchu pokarmowym – może stać się cenną opcją dla naszej cywilizacji.
Grzyby mogą być skuteczne, ale pracują z naszego punktu widzenia zbyt wolno. Dziennie są w stanie przerobić około 0,05% masy przebadanych próbek, co oznacza, że zarówno Wielka Plama Śmieci na Pacyfiku, jak też lądowe odpady tworzyw są dla nich zbyt czasochłonnym wyzwaniem. Tym niemniej warto nadal szukać, bo świat grzybów jest dla ludzkości w dużej mierze nieznany.
Poza grzybami, atrakcyjnymi kandydatami do konsumpcji plastikowych odpadów są też bakterie. W 2001 roku zespół naukowców z Instytutu Technologii w Kioto odkrył zjadającą tworzywa sztuczne bakterię zwaną Ideonella sakaiensis, która potrafi rozkładać węgiel zawarty w plastikach. Od tego czasu zespół naukowców bada różne mikroorganizmy pod kątem ich preferencji konsumpcyjnych, licząc na to, że w przyszłości te maleńkie stworzenia pozwolą ludzkości uporać się z kryzysem środowiskowym. Proces poszukiwań jest ogólnie nazywany bioprospekcją i obejmuje odkrywanie oraz komercjalizację nowych produktów opartych na dostępnych zasobach biologicznych.
Trwają też prace nad bakteriami, które będą potrafiły wytwarzać skuteczne enzymy rozkładające niektóre tworzywa sztuczne. Ich działanie polega na dzieleniu długich łańcuchów molekularnych na krótsze (aż do monomerów). Te są następnie dalej rozkładane w celu uwolnienia energii potrzebnej do wzrostu bakterii. Aby wywrzeć znaczący wpływ na skalę globalną, enzymy te muszą działać szybko i rozwijać się w szerokim zakresie warunków, a to jest jak na razie nieosiągalne.
Zamiast poszukiwać istniejących organizmów, można też spróbować syntetyzować własne. Edytując DNA bakterii możemy stworzyć superbakterię, która połączy korzystne cechy różnych gatunków. Są też realizowane prace nad łączeniem enzymów w super enzymy, których efektywność działania będzie wielokrotnie większa. Badania w tym zakresie są jednak długotrwałe, gdyż najpierw potrzebujemy pozyskać wzorce DNA, z których będziemy mogli skorzystać. Wiele rodzajów tworzyw jest niestety niejadalne nawet dla najbardziej „zatwardziałych” organizmów.
Z kolei naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu wykorzystali bakterie E. coli do przekształcenia plastiku w wanilinę, główny składnik ekstraktu z ziaren wanilii. Biorąc pod uwagę, że światowy popyt na wanilinę przekroczył w 2018 r. 40 000 ton, a 85% jej składu pochodzi z substancji chemicznych pozyskiwanych z paliw kopalnych, stosowanie w tym celu recyklingowych tworzyw sztucznych może być przyjazną dla środowiska alternatywą.
Według danych z 2022 roku nasze globalne wysiłki na rzecz recyklingu tworzyw sztucznych są raczej żałosne: tylko około 9% plastikowych odpadów jest poddawanych recyklingowi, co oznacza, że składowiska śmieci rosną w zawrotnym tempie, a nieliczne spalarnie emitują duże ilości ciepła do atmosfery. Z globalnego punktu widzenia nadal najlepszym sposobem na zmniejszenie ilości plastikowych odpadów jest ograniczenie wykorzystania jednorazowych opakowań z tworzyw sztucznych. Stosujemy je najczęściej tylko jeden raz, za to później stanowią one zagrożenie dla zwierząt i środowiska zdecydowanie dłużej. Tymczasem co roku do oceanów trafia 14 milionów ton niepotrzebnego i potencjalnie groźnego plastiku.
Póki co znacznie większe środki finansowe są przeznaczane na rozwój zastosowań tworzyw sztucznych niż ich recykling. To powoduje, że badania są często prowadzone w mikroskali, a ich popularyzacja i upowszechnienie napotyka na brak zachęt, niskie zainteresowanie rynku i wysokie koszty wdrożeń. Brak wsparcia publicznego powoduje, że zamiast rozwiązywać problem, komplikujemy go zarówno rosnącą ilości zużytych tworzyw, jak też ich różnorodnością. Mamy do czynienia ze swoistym paradoksem – wymyślamy długowieczne materiały, które są dla nas pożyteczne bardzo krótko, za to pozostają z nami jako szkodliwy odpad przez całe nasze życie.
Krzysztof Hajdrowski
