Hvorfor alger kan være vores næste hemmelige våben til at bekæmpe plastikforurening

Plastforurening er blevet et alarmerende problem på verdensplan. En undersøgelse fra 2015 offentliggjort i Science Magazine anslået, at i 2025 vil omkring 100-250 millioner tons plastikaffald kunne komme ind i vores have hvert år.

Problemet fik også De Forenede Nationer (FN) til at udsende en global resolution om at stoppe plastikaffald, vedtaget af repræsentanter fra 173 lande.

Men selv hvis alle drastiske foranstaltninger blev sat i værk for at stoppe plastikproduktionen i morgen, ville vi stadig have omkring 5 milliarder tons plastikaffald på lossepladser og miljøet.

Forskning har vist, at plastik kan opløses til mikroplastik – partikler fra 1 nanometer (nm) til mindre end 5 mikrometer (mm) – med forskellige former, tætheder og mekaniske og kemiske egenskaber.

På grund af deres lille volumen og store overfladeareal kan mikroplast absorbere forurenende stoffer, hvilket forårsager kronisk toksicitet, når det indtages og akkumuleres i organismer.

I årtier har videnskabsmænd kigget til naturen for vores kamp mod plastikproblemet. Kombineret med en global strategisk indsats for at bremse plastproduktionen kan vi forhindre fremtidige plastkatastrofer.

Mikroalger er for eksempel den mest lovende naturbaserede kandidat, der er i stand til at ødelægge mikroplast. Det er en encellet art, der eksisterer individuelt eller i kæder eller grupper. Afhængigt af arten kan deres størrelse variere fra nogle få millimeter til hundredvis af mikrometer.

At dyrke mikroalger er enkelt, fordi det ikke kræver frugtbar jord, store mængder ferskvand og pesticider sammenlignet med andre akvakulturafgrøder.

Mikroalger er også i stand til at vokse hurtigt. Åben damdyrkning har været en af ​​de ældste og enkleste måder at dyrke mikroalger på i stor skala. Nogle mennesker bruger også fotobioreaktorer - bioreaktorer, der bruges i et lukket system til at øge mikroalgedyrkningen.

Sådan virker mikroalger

Interaktion mellem mikroalger og plastik kan væsentligt ændre plastens egenskaber, herunder dets biologiske nedbrydning, ændring af plastikdensitet og synkeadfærd. Desuden kan mikroalger tage kontrol, samle sig og holde sig til mikroplast på deres overflade, uanset deres størrelse.

Der er fire stadier af plastisk bionedbrydning. For det første er der vedhæftning af mikroalger til plastoverflader. Dette starter bionedbrydningsprocessen og ændrer overfladeegenskaber.

Den anden er bionedbrydning. Mikroalger vil udskille specifikke enzymer, som er afgørende for plastisk bionedbrydning.

Den tredje er biofragmenteringsprocessen. I denne fase mister plastmaterialet sin mekaniske stabilitet og bliver skrøbeligt.

Det sidste trin er assimileringsprocessen, hvor mikrobielle filamenter og vand begynder at trænge ind i plast, hvilket resulterer i nedbrydning og udnyttelse af plast af mikroorganismer.

Undersøgelser har rapporteret succeshistorier om algebaseret bionedbrydning af plast, især for polyethylen (almindeligvis brugt i fibre til tøj eller flaske), lavdensitetspolyethylen eller LDPE (brugt i plastikposer) og bisphenol A eller BPA (kemikalier til at hærde plastik). En af disse undersøgelser beregnede et fald på 58,9 % af kulstofsammensætningen i deres LDPE-prøve.

Der er brug for mere handling

Som det største øland har Indonesien et maritimt område på over 6,4 millioner kvadratkilometer og omfattende ferskvandssøer, som har et enormt potentiale for mikroalgedyrkning.

Mikroalger kunne være en levedygtig løsning til at tackle plastikproblemet i Indonesien - verdens næststørste plastforurener i havet, ifølge en undersøgelse fra 2015.

Mere forskning er afgørende for at uddybe analyser af mikroalger og mikroplasts interaktioner og deres effekter for at understøtte dette initiativ. Indtil videre fokuserer undersøgelser af mikroalger i Indonesien kun på deres potentiale som en grøn energiressource eller dens evne til at blive et erstatningsmateriale for plast.

For at forhindre plastkatastrofer har vi også brug for forbedringer i strategier for plastgenbrug og genbrug. Regulering og politikker bør være i overensstemmelse med den nationale handlingsplan for 2018-2015 om havaffald, som fremhæver Indonesiens affaldshåndtering, reduktion eller substitution af plastforbrug, redesign af plastprodukter og emballage, fordobling af indsamlingsraterne for plastaffald og udvidelse af affaldsbortskaffelsesfaciliteter .