เหตุใดปัญหาพลาสติกของโลกจึงยากกว่าการแก้ไขมากกว่าการล้างข้อมูลจำนวนมาก

ในขณะที่คุณอ่านสิ่งนี้วัตถุแปลก ๆ ที่มีลักษณะเหมือนก๋วยเตี๋ยวลอยน้ำขนาด 2,000 ฟุตกำลังล่องลอยผ่านมหาสมุทรแปซิฟิกตอนกลางตอนกลาง วัตถุนี้ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างมหาศาล แต่ในการทำเช่นนั้นมันทำให้คนอื่นสนใจ

มีพลาสติกประมาณ 5 ล้านล้านชิ้นลอยอยู่บนและในมหาสมุทรของโลก ก๋วยเตี๋ยวสระว่ายน้ำขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ผ่าน Great Garbage Patch ซึ่งถูกขับเคลื่อนด้วยลมและกระแสน้ำแล้วหยิบพลาสติกที่พบมาตลอดทาง Ocean Cleanup องค์กรที่พัฒนาอุปกรณ์นี้ให้คำมั่นว่า“ การล้างข้อมูลที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์”

ดูเพิ่มเติม: แผ่นขยะมูลฝอยในมหาสมุทรแปซิฟิกยิ่งใหญ่เป็นสองเท่าของเท็กซัส

หากใช้งานได้อุปกรณ์ - ชื่อ System 001 - น่าเกรงขามสามารถสร้างบุ๋มในพลาสติกที่มีมหาสมุทรเป็นจำนวนมหาศาล แต่เมื่อมีการรวบรวมพลาสติกตัวเลือกจะไม่ดี นั่นคือสิ่งที่นักจริยธรรมด้านสิ่งแวดล้อมอย่างฉันเริ่มคิดว่าพลาสติกนี้จะลงเอยที่ไหนต่อไป แน่นอนว่ามหาสมุทรไม่มีอะไรดีไปกว่านี้แล้ว แต่ปัญหาพลาสติกมีหลายชั้นมากกว่าที่จะปรากฏครั้งแรก

การต่อสู้ของการเรียงลำดับ

พลาสติกรีไซเคิลเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อสามารถแยกอย่างพิถีพิถันเป็นสารเคมีประเภทต่างๆ สิ่งที่ผู้คนมักจะอธิบายด้วยคำว่า“ พลาสติก” นั้นประกอบไปด้วยวัสดุหลักเจ็ดชนิด - ที่ใช้ทำขวดโซดาถุงขยะห่อติดถุงช้อปปิ้งภาชนะโยเกิร์ตอวนฉนวนโฟมและชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โลหะของ เครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนมาก การรีไซเคิลแต่ละประเภทเหล่านี้ซึ่งคุณอาจทราบด้วยตัวย่อเช่น PETE, LDPE, PVC, PP และ HDPE ต้องใช้กระบวนการทางเคมีที่แตกต่างกัน

นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้โครงการรีไซเคิลของครัวเรือนหลายแห่งขอให้ผู้อยู่อาศัยจัดเรียงพลาสติกของพวกเขา - และทำไมชุมชนที่ให้ผู้คนนำขยะรีไซเคิลทุกประเภทมาไว้ในถังขยะขนาดใหญ่ใช้คนและเครื่องจักรในการจัดเรียงหลังจากที่รวบรวมแล้ว

การเรียงลำดับจะไม่ง่ายด้วยพลาสติกในมหาสมุทร พลาสติกชนิดต่าง ๆ ถูกผสมเข้าด้วยกันและบางส่วนได้รับการแบ่งทางเคมีและทางกายภาพโดยแสงแดดและการกระทำของคลื่น ตอนนี้ส่วนใหญ่เป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่าไมโครพลาสติกซึ่งแขวนอยู่ใต้พื้นผิวความยากลำบากครั้งแรก แต่ไม่ได้หมายความว่าสุดท้ายจะเรียงลำดับพลาสติกทั้งหมด - รวมถึงสาหร่าย, เพรียง, และชีวิตในทะเลอื่น ๆ ที่อาจติดอยู่กับเศษซากที่ลอยอยู่

รีไซเคิลหรือดาวน์ฮิลล์?

Ocean Cleanup กำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีการนำกลับมาใช้ใหม่และแบรนด์วัสดุที่รวบรวมได้โดยหวังว่าตลาดที่ต้องการจะเกิดขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ แม้ว่าวิศวกรและนักวิจัยของ บริษัท จะสามารถทราบวิธีการเรียงลำดับได้ทั้งหมด แต่ก็มีข้อ จำกัด ทางกายภาพว่าพลาสติกที่เก็บรวบรวมจะมีประโยชน์อย่างไร

การกระทำของการรีไซเคิลเกี่ยวข้องกับการบดวัสดุเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก่อนที่จะหลอมละลายและปฏิรูปพวกเขา ส่วนที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ของกระบวนการนั้นคือทุกครั้งที่พลาสติกถูกรีไซเคิลโพลีเมอร์ของมัน - ลำดับทางเคมีที่ยาวซึ่งทำให้โครงสร้างของมันสั้นลง

โดยทั่วไปแล้วพลาสติกที่มีน้ำหนักเบาและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในวัสดุที่หนาแน่นและแข็งกว่าเท่านั้นเว้นแต่จะมีการเพิ่มพลาสติกบริสุทธิ์ใหม่จำนวนมากลงในส่วนผสม หลังจากการรีไซเคิลหนึ่งหรือสองรอบความเป็นไปได้ในการนำกลับมาใช้ใหม่มี จำกัด มาก ณ จุดนั้นวัสดุพลาสติก“ downcycled” ถูกสร้างขึ้นเป็นสิ่งทอกันชนรถยนต์หรือไม้พลาสติกซึ่งไม่ได้จบลงที่ใดนอกจากการฝังกลบ พลาสติกกลายเป็นขยะ

การทำปุ๋ยหมักพลาสติก

จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีวิธีที่จะทำให้แน่ใจว่าพลาสติกรีไซเคิลได้จริงในระยะยาว แบคทีเรียส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยสลายพลาสติกได้เนื่องจากโพลีเมอร์นั้นมีพันธะทางเคมีระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอนซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรียที่วิวัฒนาการไปตามธรรมชาติ โชคดีที่หลังจากอยู่ในสภาพแวดล้อมด้วยพลาสติกที่ถูกทิ้งมนุษย์เป็นเวลาหลายสิบปีแบคทีเรียดูเหมือนจะมีวิวัฒนาการในการใช้วัตถุดิบสังเคราะห์นี้ที่มีอิทธิพลต่อชีวิตสมัยใหม่

ในปี 2559 ทีมนักชีววิทยาและวัสดุศาสตร์พบแบคทีเรียที่สามารถกินพลาสติกชนิดพิเศษที่ใช้ในขวดเครื่องดื่ม แบคทีเรียจะเปลี่ยนพลาสติก PET เป็นสารพื้นฐานที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลาสติกบริสุทธิ์ได้ หลังจากระบุเอนไซม์หลักในกระบวนการย่อยสลายพลาสติกของแบคทีเรียทีมวิจัยได้ทำการออกแบบเอนไซม์เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิชาการคนหนึ่งกล่าวว่างานวิศวกรรมมีการจัดการเพื่อ "แซงวิวัฒนาการ"

เมื่อมาถึงจุดนี้การค้นพบนี้ใช้งานได้เฉพาะในสภาพห้องปฏิบัติการและใช้กับพลาสติกหนึ่งในเจ็ดชนิดเท่านั้น แต่ความคิดที่จะก้าวข้ามวิวัฒนาการตามธรรมชาติคือสิ่งที่หูของนักปรัชญาสิ่งแวดล้อมตื่นตัว

เอนไซม์สังเคราะห์และแบคทีเรีย

การค้นพบแบคทีเรียที่กินพลาสติกและเอนไซม์นั้นมีการเฝ้าดูรอและทดสอบเป็นจำนวนมาก วิวัฒนาการไม่ได้รวดเร็วเสมอไป การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะค้นพบเอนไซม์เพิ่มเติมที่ทำงานกับพลาสติกชนิดอื่นได้ แต่พวกเขายังเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะนำเรื่องนี้ไปไว้ในมือของเราเองและออกแบบเอนไซม์และจุลินทรีย์ใหม่

แล้วโปรตีนสังเคราะห์ที่ถูกเข้ารหัสโดยยีนที่สร้างขึ้นอย่างสังเคราะห์นั้นทำหน้าที่เหมือนเอนไซม์สังเคราะห์และปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาในเซลล์ นักวิจัยคนหนึ่งอ้างว่า“ เราสามารถพัฒนาโปรตีนได้ซึ่งโดยปกติจะใช้เวลาหลายพันล้านปีในการพัฒนา - ในเวลาไม่กี่เดือน” ในห้องทดลองอื่นจีโนมสังเคราะห์ที่สร้างขึ้นจากขวดสารเคมีทั้งหมดสามารถทำงานเซลล์แบคทีเรียได้ เซลล์สังเคราะห์ทั้งหมด - จีโนมกระบวนการเมแทบอลิซึมโครงสร้างเซลล์ที่ใช้งานได้และทั้งหมดนั้นล้วน แต่อยู่ห่างออกไปเพียงสิบปีเท่านั้น

ดูเพิ่มเติมที่: 7th-Grader สร้างอันเดอร์วอเตอร์โรเวอร์เพื่อบันทึกมหาสมุทรจากไมโครพลาสติก

ยุคของชีววิทยาสังเคราะห์ที่กำลังมาถึงนี้ไม่เพียง แต่สัญญาว่าจะเปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตที่สามารถทำได้ มันขู่ว่าจะเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตที่เป็นจริง แบคทีเรียจะไม่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในชีวิตอีกต่อไป บางส่วนจะเป็นจุลินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างหน้าที่ที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์เช่นพลาสติกที่ทำปุ๋ยหมัก เส้นแบ่งระหว่างชีวิตกับเครื่องจักรจะเบลอ

พลาสติกที่ก่อให้เกิดมลพิษที่มหาสมุทรต้องทำลายล้างโลก การนำพวกเขากลับไปที่บกจะช่วยเสริมความจริงที่ว่าแม้ในระดับโลกแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่จะทิ้งขยะ“ ไป” - มันแค่ไปที่อื่นสักครั้ง แต่ผู้คนควรระมัดระวังเกี่ยวกับการแก้ไขทางเทคโนโลยีที่พวกเขาใช้ ฉันอดไม่ได้ที่จะเห็นการประชดประชันในการพยายามแก้ปัญหาที่แท้จริงของวัสดุสังเคราะห์จำนวนมากที่ทิ้งขยะมหาสมุทรโดยการแนะนำให้รู้จักกับโปรตีนหรือแบคทีเรียที่ผลิตจากใยสังเคราะห์จำนวนล้านล้านโลกเพื่อทำความสะอาด

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกในการสนทนาโดย Christopher J. Preston อ่านบทความต้นฉบับที่นี่