Génmódosított műanyagzabáló baktériumé a jövő

A technológia fejlődésének kétségtelenül vannak nagyon jó oldalai, amitől olcsóbbak, gyorsabbak, kényelmesebbek, biztonságosabbak lesznek a szolgáltatások, vagy olyan dolgokat csinálhatunk/vásárolhatunk meg, amiről korábban csak álmodni mertünk volna. Azonban vannak hátrányai is, amelyek gyakorlatilag mind a környezeti ártalmakban testesülnek meg (ide értve az emberi egészségre való káros hatásokat is).

Az emberiség egész története során igyekezett hasznosítani a természet adta kincseket, hiszen ez is különbözteti meg a többi élőlénytől. A természeti erőforrások nagyüzemi kiaknázása azonban az ipari forradalomtól kelteztethető, bár a hajóépítések érdekében már az ókorban is vágtak ki országnyi erdőket. Amíg a termelés természetes anyagokat használt fel és állított elő, addig főleg a légszennyezéssel okoztunk magunknak problémát, azonban a kőolajszármazékok felhasználása óta, különösen a műanyagok kifejlesztésével nagyon megemelkedett a vegyi szennyezés mértéke és a lassan lebomló, újrahasznosításra nem kerülő hulladékok mennyisége.

Az egyik legkézenfekvőbb példa a műanyag palackok esete. A polietilén-tereftalát (röviden: PET) egy olyan részben kristályos, hőre lágyuló műanyag, amelyben a kristályok mérete kisebb, mint a fény hullámhossza, ezért átlátszó. ütésálló, kopásálló képessége nagy, mikroorganizmusoknak, UV-sugárzásnak ellenáll. A PET-palackok természetes lebomlása tehát nagyon lassú, mintegy négyszáz év kell csak a folyamat beindulásához. A mesterséges anyagok hatvan százaléka készül polietilén-tereftalátból, aminek harminc százaléka PET-palack. Összességében tehát a PET-palackok gyártása teszi ki az összes műanyag előállításának ötödét! A növekvő felhasználás miatt viszont a lebomlásra váró mennyiség is folyamatosan növekszik.

Becslések szerint 2050-re tizenkétmilliárd tonnányi PET-palack kerül hulladékdepóniákba. Kínában az állam minden beszolgáltatott PET-palack után magas díjat fizet, ezért sokan abból élnek, hogy a hulladéklerakókon guberált műanyag flakonokat beváltják. Más országokban viszont – többek között Magyarországon is – a PET-palackok újrahasznosítására kevésbé törekszenek, bár a polietilén-tereftalát könnyen újrafeldolgozható.

Világszintű statisztikákat összesítve percenként egymillió PET-palackot vásárolnak az emberek, amelynek mindössze kilenc (más források szerint tizennégy) százalékát hasznosítják újra. A borzasztó számok mögött az áll, hogy az olcsó palackozott víz sok esetben higiénikusabb, mint a csapvíz, így például Indiában rendkívül nagy igény mutatkozik rá. Emellett azonban a PET-palackok gyártásához rengeteg kőolajat és vizet használnak fel, ami már önmagában is súlyos problémákhoz vezethet. Ennek ellenére a tendencia alapján 2020-ra évi ötszázmilliárdra növekszik az eladott PET-palackok száma. Sajnos, ennek a mennyiségnek nagy része a tengerekben, óceánokban köt ki. 2050-re nagyobb súlyú műanyag lesz az óceánokban, mint a bennük élő halak tömege!

Szakemberek kimutatták, hogy a rendszeresen tengeri halat (pl. suszit) fogyasztó emberek évente tizenegyezer kisméretű műanyag darabot nyelnek le, de világszerte a csapból folyó víz hetvenöt százaléka is tartalmaz tengeri műanyag szennyeződést. Az Egyesült Királyságban kifogott halak egyharmada tartalmaz apró műanyag darabokat. A tengerbe jutó műanyag sok esetben kontinensek között vándorol. Már modell is van arra, hogy tíz év alatt mekkora utat tesz meg az óceánokba kerülő műanyag hulladék! Az óceánokon egyre több úszó műanyaghulladék-szigetet fedeznek fel, és több jótékonysági, illetve környezetvédelmi szervezet szakosodott a vízbe kerülő hulladék gyűjtésére. Amíg viszont nem találunk műanyag darabokat a tiszai halászlében vagy a saját csapvizünkben, addig hajlamosak vagyunk nem a helyén kezelni a PET-palackok problémáját.

Nem véletlen, hogy kutatók jó ideje foglalkoznak azzal, hogyan lehetne gyorsítani a műanyagok lebomlásának folyamatát. Két éve egy japán szeméttelepen találtak is egy olyan baktériumot, amelyik természetes módon műanyagon él. A folyamat ahhoz hasonlít, mint amikor a növényekben található cellulózt bontják le egyes baktériumok. Ami a természetben többszáz évig tart, azt a módosított enzimű baktérium néhány nap alatt elintézi! A friss bejelentés szerint most – egy véletlennek köszönhetően – sikerült a baktérium enzimét úgy módosítani, hogy a korábbinál húsz százalékkal gyorsabban dolgozza fel a polietilént.

Ez azért ígéretes, mert más ipari enzimeknél (például amelyeket a mosóporok gyártásánál használnak) néhány év alatt akár ezerszeres gyorsítást sikerült elérni, így a műanyagevő baktérium esetében is van potenciál arra, hogy még a mostaninál is sokkal gyorsabban megemészti majd a hulladék műanyagot. A másik jelentős előrelépés, hogy jelenleg csak olyan újrahasznosítási módok vannak, amelyek révén áttetsző, de nem teljesen átlátszó szálas anyagok készülhetnek, például ruházati termékek vagy szőnyegek gyártásához. A baktérium által elfogyasztott PET-palackokból viszont a műanyag gyártásához használt eredeti komponenseket lehet kinyerni, így újra PET-palack gyártható belőle, ami hosszú távon szükségtelenné tenné új palackok nagymennyiségű gyártását, megszüntethetné az igényt a kőolajra és nagymértékben elősegítené a természetbe kikerülő műanyaghulladék mennyiségének csökkentését.

A kutatók most azzal próbálkoznak, hogy olyan baktériumba ültetik be a módosított enzimet, amelyek hetven fok felett is életképesek. A polietilén-tereftalát ugyanis ezen a hőmérsékleten meglágyul, így elképzelhető, hogy a baktérium lebontási folyamata is gyorsabb lesz. Emellett más fajta műanyagokat evő baktériumok természetes előfordulását is keresik. Vannak gombafélék is, amelyek fogyasztanak műanyagokat, de ezek ipari kezelése nehézkesebb. Azonban az érintett tudósok arra is figyelmeztettek, hogy a most felfedezett folyamatot olyan szempontból is meg kell vizsgálni, hogy a műanyag életciklusa során nem jár-e káros mellékhatásokkal, például üvegházhatású gázok kibocsátásával.

Amennyiben a fentieket sikerült tisztázni, a kérdés már csak az, hogy miként tudják a baktériumot az óceánokban sodródó műanyag szennyeződéshez eljuttatni. Ha ugyanis összeszedik és kihalásszák – mondjuk a PET-palackokat – akkor akár újra is hasznosíthatják a műanyagot. Akár az is elképzelhető, hogy településenként vagy háztartásanként műanyagkomposztáló berendezéseket alkalmazhatunk a jövőben, de mi már annak is örülnénk, ha lenne idehaza is érdemi kényszer a PET-palackok szelektív gyűjtésére, vagy országos szinten működne a szerves hulladékok komposztálása.

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!