Verdens plastikproblem er større end havet

Mens du læser dette, en mærkelig genstand, der ligner en 2, 000 fods flydende poolnudler driver langsomt gennem det centrale nordlige Stillehav. Dette objekt er designet til at løse et enormt miljøproblem. Men ved at gøre det, det bringer opmærksomhed til en række andre.

Der er anslået fem billioner stykker plastik, der flyder på og i verdenshavene. Den massive poolnudle vil bevæge sig gennem Great Pacific Garbage Patch, drevet af vind og strøm og samler det plastik op, det møder undervejs. Ocean Cleanup, organisationen, der udviklede enheden, lover "den største oprydning i historien."

Hvis det virker, enheden – med et mildt navn System 001 – kunne lave et indhug i den enorme mængde havbåren plastik. Men når først det plastik er indsamlet, er mulighederne ikke gode. Det er der, en miljøetiker som mig begynder at tænke på, hvor denne plastik vil ende næste gang. Havet har det bedre uden det, selvfølgelig, men plastikproblemet har mange flere lag, end det umiddelbart ser ud til.

Kampen om sortering

Genbrug af plast er kun muligt, hvis det omhyggeligt kan adskilles i de forskellige kemiske typer. Hvad folk generelt beskriver med det enkelte ord "plastik" omfatter syv hovedtyper af materialer - dem, der bruges til at lave sodavandsflasker, affaldssække, plastfolie, indkøbsposer, yoghurtbeholdere, fiskenet, skumisolering og ikke-metaldele af mange husholdningsapparater. Genbrug af hver af disse typer, som du måske kender under deres akronymer – såsom PETE, LDPE, PVC, PP og HDPE – kræver en anden kemisk proces.

Det er grunden til, at mange husholdningsgenbrugsprogrammer beder beboerne om at sortere deres plastik – og hvorfor lokalsamfund, der lader folk lægge genanvendeligt materiale af alle typer i én stor skraldespand, ansætter folk og maskiner til at sortere det, efter det er indsamlet.

Sortering bliver ikke let med plastik i havet. Alle de forskellige slags plastik er blandet sammen, og noget af det er blevet kemisk og fysisk nedbrudt af sollys og bølgepåvirkning. Meget af det er nu i små stykker kaldet mikroplastik, ophængt lige under overfladen. Den første vanskelighed, men på ingen måde den sidste, vil sortere alt det plastik – plus tang, smykker og andet havliv, der kan have knyttet sig til det flydende affald.

Genbrug eller downcycling?

Ocean Cleanup arbejder på, hvordan man bedst genbehandler, og mærke, det materiale den indsamler, i håb om, at der vil opstå et villigt marked for dets unikke indkøbte produkt. Selvom virksomhedens ingeniører og forskere kan finde ud af at sortere det hele, der er fysiske begrænsninger for, hvor nyttigt det indsamlede plastik vil være.

Genbrugshandlingen involverer at slibe materialer op i meget små stykker, før de smeltes og omdannes. En uundgåelig del af den proces er, at hver gang plast genbruges, dens polymerer - de lange kemiske sekvenser, der giver dens struktur - bliver kortere.

Generelt sagt, lettere og mere fleksible plasttyper kan kun genbruges til tættere, hårdere materialer – medmindre der tilsættes store mængder ny jomfruplast til blandingen. Efter en eller to omgange med genbrug, mulighederne for genbrug bliver meget begrænsede. På det tidspunkt, det "downcyclede" plastmateriale formes til tekstiler, bilkofangere eller plastiktømmer, ingen af ​​dem ender andre steder end lossepladsen. Plasten bliver til affald.

Plast kompostering

Hvad hvis der var en måde at sikre, at plastik var reelt genanvendeligt på lang sigt? De fleste bakterier kan ikke nedbryde plast, fordi polymererne indeholder stærke carbon-til-carbon kemiske bindinger, der er forskellige fra alt, hvad bakterier udviklet sammen med i naturen. Heldigvis, efter at have været i miljøet med menneskeligt kasseret plastik i en række årtier, bakterier ser ud til at udvikle sig til at bruge dette syntetiske råmateriale, der gennemsyrer det moderne liv.

I 2016 et hold af biologer og materialeforskere fandt en bakterie, der kan spise den særlige type plastik, der bruges i drikkevareflasker. Bakterierne gør PET-plast til mere basale stoffer, der kan laves om til jomfruelige plastik. Efter at have identificeret nøgleenzymet i bakteriens plastikfordøjelsesproces, forskerholdet fortsatte med at konstruere enzymet bevidst for at gøre det mere effektivt. En forsker sagde, at ingeniørarbejdet har formået at "overhale evolutionen."

På dette tidspunkt, gennembruddene virker kun i laboratorieforhold og kun på en af ​​de syv plasttyper. Men ideen om at gå ud over den naturlige evolution er, hvor en miljøfilosofs ører går i alarmberedskab.

Syntetiske enzymer og bakterier

At opdage den plastikædende bakterie og dens enzym krævede meget at se, venter og tester. Evolutionen er ikke altid hurtig. Resultaterne tyder på muligheden for at opdage yderligere enzymer, der virker sammen med andre plastik. Men de rejser også muligheden for at tage sagen i egen hånd og designe nye enzymer og mikrober.

Allerede, fuldstændigt kunstige proteiner kodet af syntetisk konstruerede gener fungerer som kunstige enzymer og katalyserer reaktioner i celler. En forsker hævder "vi kan udvikle proteiner - som normalt ville have taget milliarder af år at udvikle sig - i løbet af få måneder." I andre laboratorier, syntetiske genomer bygget udelukkende af flasker med kemikalier er nu i stand til at drive bakterieceller. Helt syntetiske celler – genomer, metaboliske processer, funktionelle cellulære strukturer og det hele - menes kun at være et årti væk.

Denne kommende æra af syntetisk biologi lover ikke kun at ændre, hvad organismer kan gøre. Det truer med at ændre, hvad organismer faktisk er. Bakterier vil ikke længere kun være naturligt forekommende livsformer; nogle, selv mange, af dem vil være specialbyggede mikrober, der udtrykkeligt er konstrueret til at give funktioner nyttige for mennesker, såsom kompostering af plast. Grænsen mellem liv og maskine bliver sløret.

Den plastik, der forurener verdenshavene, skal renses op. At bringe dem tilbage til land ville forstærke det faktum, at selv på globalt plan, det er umuligt at smide skrald "væk" – det går bare et andet sted hen for en tid. Men folk bør være meget forsigtige med, hvilken slags teknologiske løsninger de anvender. Jeg kan ikke undgå at se ironien i at forsøge at løse det meget reelle problem med alt for mange syntetiske materialer, der strøer havene ved at introducere trillioner af syntetisk fremstillede proteiner eller bakterier til verden for at rense dem.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.