Исследователи используют бактерии для биоразложения морского пластика
Наши океаны тонут в пластике. Ежегодно в океан попадает не менее 14 миллионов тонн пластика, и в настоящее время пластик составляет около 80 процентов всего загрязнения морской среды. К 2050 году, морской пластик превысит общую массу рыбы в Мировом океане.
Одна группа исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) работает над поиском решения: использовать природу для создания биоразлагаемого пластика.
«Мы хотим создать биопластиковый материал, который разлагается в океане», — объясняет морской микробиолог UCSB Элисон Санторо. Marine Industry News. «Наша первоначальная цель — изучить возможность использования этих материалов в одноразовых океанографических датчиках».
Океанографические датчики размещаются в океане компаниями и научно-исследовательскими институтами для мониторинга всего, от температуры и солености океана до уровня приливов и погоды. Несмотря на то, что многие датчики развертываются каждый год, компаниям и учреждениям, как правило, выгоднее не пытаться извлекать их, а вместо этого создавать новые.
Санторо сотрудничает с Мелиссой Оманд из Университета Род-Айленда, Энн Мейер из Университета Рочестера и компанией по производству биопластиков. Манго материалы для исследования микробов, которые, как было обнаружено, разрушают пластмассы.
«Организмы, которые разлагают конкретный материал, с которым мы работаем, — полигидроксибутират или ПОБ — естественным образом встречаются в океане», — говорит Санторо (на фото слева).
«Этот материал отличается от большинства пластиков на нефтяной основе тем, что это материал, который некоторые бактерии производят естественным образом для хранения энергии. Точно так же некоторые бактерии развили способ расщепления того же самого материала в качестве источника пищи и энергии».
Хотя пластмассы, заявленные как «биоразлагаемые», доступны на массовом рынке, они предназначены для разложения при относительно высоких температурах в промышленных установках для компостирования.
«Большая часть океана имеет температуру около 4ºC, и эти материалы могут сохраняться там десятилетиями и дольше», — говорит Санторо. «Поэтому мы изучаем использование ПГБ в сочетании с естественными бактериями, которые разлагают ПГБ, чтобы разработать материал, который действительно биоразлагаем в океане».
Проект считается первым. «Некоторые исследователи успешно внедрили ферменты в некоторые пластиковые материалы для ускорения их разложения, но это было проверено только в земных условиях. Насколько мне известно, мы первыми изучили это специально для морских применений», — говорит Санторо.
В то время как Санторо указывает, что океанографические инструменты и датчики представляют собой «исчезающе малую» часть общей проблемы пластикового загрязнения, она говорит, что имеет смысл ориентироваться на эти сообщества, чтобы они стали «первопроходцами» биоразлагаемых вариантов. «Мы надеемся, что технология проникнет в другие отрасли».
Адъюнкт-профессор UCSB говорит, что она уверена, что ее команда сможет разработать несколько различных материалов, которые действительно биоразлагаемы в океане. «Сейчас задача состоит в том, чтобы найти подходящие области применения, в которых требуемая износостойкость продукта соответствует сроку службы материала, а производители могут позволить себе немного доплатить за биоразлагаемый вариант».
На данный момент Санторо и ее команда получили грант «Фаза I», который будет действовать в течение одного года и завершится в октябре. «На данном этапе это больше технико-экономическое обоснование. Если нам удастся получить награду Фазы II, мы продолжим выпускать более полезные продукты в следующие 3–5 лет», — говорит она.
Хотя представить микробы, безвредно разрушающие морской пластик, захватывающе, Санторо поясняет, что эти результаты не представляют собой альтернативы сокращению отходов.
«Я думаю, что [этот проект] — лишь часть того, что должно быть многоаспектным подходом; тот, который в идеале предполагает использование меньшего количества пластика», — говорит она.
