חוקרים פיתחו פלסטיק חדש שמתפרק בלי צורך בטיפול מיוחד ולא מותיר אחריו שאריות מזהמות של מיקרו-פלסטיק או גזי חממה
חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי הודיעו כי גילו דרך לייצר פלסטיק שמתכלה לחלוטין במים ובקומפוסט (דשונת). במאמר שפורסם לאחרונה החוקרים כותבים כי הפלסטיק יכול להתפרק גם בערימות של אשפה רגילה, בלי צורך בהפרדת זבל וטיפול מיוחד.
נכון, כבר היום אפשר לקנות במרכול מוצרי פלסטיק מתכלים שנחשבים ידידותיים לסביבה. פלסטיק מתכלה מיוצר מחומרים ביולוגיים כמו עמילן תירס או חומצה לקטית – זו שמקנה ליוגורט את טעמו. היות שהחומרים האלה קיימים בטבע כבר תקופה ארוכה מאוד, התפתחו במשך הזמן מיקרואורגניזמים שמסוגלים לפרק אותם למרכיביהם, במה שנקרא "פירוק ביולוגי".
הבעיה היא שכדי להתפרק בהצלחה, הפלסטיק הביולוגי זקוק לתנאים מיוחדים, שלא קיימים מתחת לערמות האשפה במזבלה – למשל חמצן. בסביבה נטולת חמצן הפלסטיק עדיין מתפרק, אך זקוק לשם כך לנוכחותם של חיידקים אנאירוביים, כלומר כאלה שמתקיימים בסביבה נטולת חמצן. בתהליך הפירוק הזה הם פולטים גז מתאן – שבהגיעו לאטמוספרה מגביר את אפקט החממה ותורם להתחממות כדור הארץ. כדי שיתפרק במלואו, בלי לפלוט חומרים מזהמים כמו מתאן, צריך להפריד את הפלסטיק משאר הפסולת, כדי שיעבור פירוק מבוקר במתקנים מיוחדים.
דיסקית הפלסטיק השקופה (בתמונה משמאל) התפרקה אחרי שלושה ימים בקומפוסט (מימין). אחרי שבועיים היא התכלתה לחלוטין | צילום: ADAM LAU/BERKELEY ENGINEERING
כוחות סיוע
כדי לאפשר לפלסטיק מתכלה להתפרק גם בלי הפרדת פסולת אפשר להוסיף לו אנזימים או חומרים אחרים שמזרזים את הפירוק שלו. הבעיה היא שחומרים כאלה מבצעים פירוק חלקי בלבד ומותירים חלקיקים זעירים של מיקרו-פלסטיק, שגורמים נזקים חמורה לסביבה, ובמיוחד לסביבה הימית. החוקרת טינג חו (Xu), מובילת המחקר, אף מזהירה שזה "יותר גרוע מאשר לא לפרק את הפלסטיק בכלל". האנזימים שמוסיפים לפלסטיק חותכים אותו באופן שרירותי לחלקיקים קטנים שאינם מתכלים וממשיכים לזהם את הסביבה. בנוסף, הוספת האנזימים מייקרת את מוצרי הפלסטיק.
במחקר החדש השתמשו באנזים שנקשר למולקולות הפלסטיק בקצותיהן, בתהליך שמוביל לפירוק מלא שלהן. בנוסף, החוקרים הוסיפו לאנזים מעטפת הכוללת חומרים הידרופוביים, כלומר כאלה שדוחים מים, וחומרים הידרופיליים – שנמשכים למים. המעטפת מתאימה לאנזים, שיש בו אזורים משני הסוגים. היא תוחמת את האזור שבו האנזים נקשר לפלסטיק וכך מונעת ממנו להשתחרר ולהיקשר שוב במקום אחר לאורך מולקולת הפלסטיק. כך האנזים יכול לפרק את הפלסטיק מקצה לקצה, בלי להותיר שאריות של מיקרו-פלסטיק.
סיב של הפלסטיק החדש, בבקבוק משמאל, התפרק לגמרי אחרי השרייה של כמה ימים במי ברז | צילום: ADAM LAU/BERKELEY ENGINEERING
הפלסטיק החדש מתפרק לחלוטין אחרי השריה של כמה ימים במי ברז או שהייה של כמה ימים עד כמה שבועות במתקן קומפוסט. לטענת החוקרים, השיפור משמעותי עד כדי כך שמספיק להוסיף לפלסטיק כמות זעירה של אנזים כדי להוזיל משמעותית את הפלסטיק המשופר.
נכון להיום השיטה הותאמה רק לשני סוגים של פלסטיק ביולוגי מתכלה. פלסטיק רגיל קשה הרבה יותר לפרק, כך שרוב שקיות הפלסטיק למשל, זקוקות לאלף שנה כדי להתכלות. האיטיות הזאת נובעת מכך שפלסטיק רגיל מורכב מחומרים שאינם קיימים בטבע ולכן מעט מאוד מיקרואורגניזמים מסוגלים לפרק אותם, אם בכלל. בצוות המחקר חשים אופטימיות רבה ואחד השותפים אך הקים כבר חברת הזנק (סטרטאפ) במטרה להביא את הפיתוח לייצור מסחרי. "אני מקווה שהפלסטיק שלנו יימצא בכל חנות מכולת", סיכמה חו.
