في كل عام، يتم إنتاج أكثر من 380 مليون طن من البلاستيك حول العالم. وينتهي المطاف بجزء كبير من هذا البلاستيك في مدافن النفايات، ملوثًا محيطاتنا وأريافنا، أو يتم حرقه. في الواقع، مع إعادة تدوير 8.7% فقط من البلاستيك في الوقت الحالي، فإن الاحتمالات تشير إلى أن أكثر من 90% من البلاستيك الذي ننتجه سينتهي به المطاف إلى التخلص منه.
تتسبب النفايات البلاستيكية بالفعل في عدد من المشاكل البيئية الخطيرة حول العالم. على سبيل المثال، من المتوقع أن تحتوي محيطاتنا على بلاستيك أكثر من الأسماك بحلول عام 2050، وتجد المواد البلاستيكية الدقيقة طريقها إلى نظامنا الغذائي وحتى الهواء الذي نتنفسه (مما يؤدي إلى استهلاك الشخص العادي حوالي 5 غرامات من البلاستيك أسبوعيًا). وإذا استمر مستوى النفايات البلاستيكية في البيئة في النمو، فإن هذا الرقم سيرتفع.
أحد الحلول الممكنة لهذه المشكلة البيئية العالمية هو البكتيريا الآكلة للبلاستيك. اكتشفت هذه البكتيريا لأول مرة من قبل علماء يابانيين في عام 2016، وهي واحدة من أكثر التطورات إثارة في معركتنا ضد النفايات البلاستيكية، حيث تفتح طرقًا جديدة لإعادة تدوير البلاستيك وتوفر الأمل في أن نبدأ في معالجة مشكلة الاستخدام الواحد.
المصدر: theguardian.com
اكتشاف البكتيريا الآكلة للبلاستيك
حدث اكتشاف البكتيريا الآكلة للبلاستيك عن طريق الصدفة. فقد جمع العلماء الذين يعملون في اليابان حمأة من خارج مصنع للزجاجات في أوساكا ووجدوا أنها تحتوي على بكتيريا تطورت "لتأكل" البلاستيك. كانت البكتيريا التي أطلق عليها اسم Ideonella sakaiensis قادرة على تحليل البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، وهو نوع من البلاستيك المستخدم في صناعة معظم زجاجات المشروبات.
ومع ذلك، كانت البكتيريا تعمل ببطء إلى حد ما، حيث استغرقت حوالي ستة أسابيع لتكسير البلاستيك. وهذا يعني أنه لم يكن خيارًا قابلاً للتسويق بشكل خاص، خاصةً عندما يتم إنتاج منتجات جديدة تحتوي على البولي إيثيلين تيريفثاليت وأنواع أخرى من البلاستيك بسرعة وبتكلفة زهيدة. كان اكتشاف البكتيريا أمرًا مثيرًا للاهتمام، وليس حلًا لمشكلة البلاستيك.
من خلال الدراسة المكثفة وسلسلة من الإنجازات التي حققها العلماء، عمل العلماء على "تطوير" البكتيريا لتعمل بشكل أسرع.
جعل البكتيريا الآكلة للبلاستيك تعمل بشكل أسرع
بعد نشر مقال البكتيريا اليابانية الآكلة للبلاستيك، بدأ العلماء في جميع أنحاء العالم في تطوير أنواع جديدة من البكتيريا والإنزيمات الآكلة للبلاستيك. ونظروا في كيفية عمل البكتيريا الآكلة للبلاستيك واكتشفوا كيفية جعلها أكثر كفاءة.
المصدر: earth.org
في عام 2018، استخدم علماء بريطانيون البحث لتعديل البكتيريا لجعلها تعمل بشكل أسرع، مما أعطى أملاً في إيجاد بديل واقعي للاكتشاف الأصلي بطيء العمل. هذه النسخة الطافرة قامت بتكسير البلاستيك أسرع بحوالي 20% من البكتيريا الطبيعية، كما أنها كانت فعالة على المواد البلاستيكية الأكثر صلابة، مما زاد من عدد التطبيقات المحتملة.
وتبع ذلك تطورات أخرى، حيث وجد العلماء طرقاً لربط بكتيريتين لخلق سلالة تعمل بشكل أسرع. كان هذا إنجازًا كبيرًا لأنه فتح إمكانية الجمع بين البكتيريا التي تعمل على تكسير مواد مختلفة أيضًا، مما أدى بشكل أساسي إلى إنشاء "حزمة بكتيريا" يمكنها العمل على أنواع متعددة من البلاستيك والمواد الأخرى.
من الناحية النظرية، يمكن أن تسمح هذه العبوات للعلماء بابتكار إنزيم فائق يعمل على تفكيك مزيج من المواد بما في ذلك البلاستيك والبوليستر والقطن وغيرها. وهذا أمر مهم لأنه عندما يتم دمج المواد الأساسية في منتجات مثل الملابس تصبح غير قابلة لإعادة التدوير، ولكن من خلال إنشاء بكتيريا تعمل على تفكيكها إلى مكوناتها المنفصلة، يمكن أن تجعل هذه المواد قابلة لإعادة التدوير وإعادة الاستخدام مرة أخرى.
في عام 2020، أصدرت شركة Corbios الفرنسية إنزيمًا معدلًا يمكنه تحلل 90% من زجاجات البولي إيثيلين تيريفثاليت في غضون 10 ساعات فقط. كان الجانب السلبي الوحيد للإنزيم هو أنه يتطلب درجة حرارة حوالي 70 درجة مئوية ليكون فعالاً. وبناءً على هذه المعرفة، طوّر فريق من العلماء البريطانيين إنزيمًا قادرًا على العمل بسرعة وفعالية في درجة حرارة الغرفة. وهذا يجعل البكتيريا التي تأكل البلاستيك بديلاً محتملاً قابلاً للتطبيق لعمليات إعادة تدوير البلاستيك الأخرى.
مشاكل البكتيريا الآكلة للبلاستيك
إن فكرة البكتيريا القادرة على أكل البلاستيك جذابة للغاية لأولئك المهتمين بالنمو الهائل للنفايات البلاستيكية في محيطاتنا ومكبات النفايات. لكن هذه العملية لها مشاكلها، وتشير العديد من الأوراق البحثية حول البكتيريا الآكلة للبلاستيك إلى المشاكل المحتملة في استخدام هذه العملية على نطاق واسع.
على سبيل المثال، يتم إطلاق بعض السموم كمنتجات ثانوية للبكتيريا الآكلة للبلاستيك. وهذه لديها القدرة على إلحاق الضرر بالبيئة أكثر من النفايات البلاستيكية نفسها، وبما أنها مصنوعة بالكامل في المختبر، فهي غير مختبرة في البيئة. وثانيًا، يجب فصل المونومرات البلاستيكية المتحللة عن المواد الأخرى في المزيج حتى يمكن استعادتها. وهذا يزيد من الوقت والتكلفة التي ينطوي عليها تفكيك المنتجات المعقدة التي ننتجها، مما يجعل العملية أقل جدوى من الناحية التجارية على المدى الطويل.
كيف يمكن أن تعمل البكتيريا الآكلة للبلاستيك في الواقع؟
إن إنتاج بلاستيك جديد أرخص وأسرع من استخدام البلاستيك أو البكتيريا الآكلة للبلاستيك الدقيق لتفكيك الزجاجات والمنتجات المستعملة. والخبر السار هو أن هناك شركات كبرى تستخدم البلاستيك، مثل لوريال ونستله ووترز وبيبسيكو وصونتوري للمشروبات وغذاء أوروبا التي تتعاون مع الباحثين للحصول على مزيد من المعلومات حول البكتيريا الآكلة للبلاستيك. في المستقبل، من الممكن أن تلعب الإنزيمات الآكلة للبلاستيك دوراً مهماً في إعادة تدوير البلاستيك وتساعدنا على إصلاح بعض الأضرار التي لحقت بالبيئة.
وفي الوقت نفسه، من المهم تحويل النفايات البلاستيكية وإعادة تدويرها بشكل صحيح. يساعد التعامل مع الزجاجات والعبوات والمنتجات الأخرى بطريقة مسؤولة على تقليل كمية النفايات التي ينتهي بها المطاف في مكب النفايات ومحيطاتنا. لمزيد من المعلومات حول كيف يمكن لشركتك تحسين عمليات إدارة النفايات المسؤولة من خلال عمليات الجمع عند الطلب والمجموعات المتكررة، اتصل بأحد مستشاري TRUE اليوم.