Учени използват естествени ензими за разграждане на изкуствени отпадъци
В теорията се говори за различни видове рециклиране: обработване на отпадъци, възникващи при производството, рециклиране при запазване на самия продукт и преработка след приключване на жизнения му цикъл.
И трите процеса се използват активно за гарантиране на все по-важната за оцеляването на планета ни кръгова икономика. Методите ни помагат да спестим не само ценни ресурси, но и да облекчим натоварените депа за отпадъци. Целта на съвременното индустриално производство е все по-голям дял от използваните материали да подлежи на многократна употреба, а последващата им преработка да не вреди на природата. Инженерните науки интензивно разработват разностранни технологии за все по-ефикасно рециклиране не само на огромните количества битови отпадъци.
Колкото и модерни и авангардни да са новите способи, винаги във въздуха витае същественият въпрос, до каква степен рециклирането остава разумно и смислено, т.е. икономически и екологично обосновано. Преработката на всеки един отпадък изисква енергия за неговия транспорт, раздробяване, почистване и превръщане отново в суровина. За природата няма никакъв смисъл, например при рециклиране на пластмаса, да изразходваме повече ресурси, отколкото за производството им. Поради тази причина, компетентната и прецизна калкулация на последващото рециклиране при всякакви видове материали и продукти, е от огромно значение.
Напоследък доста компании и научни институти се концентрират върху търсенето на методи за биологично разграждане при възможностите за рециклиране на пластмаса. Така например с помощта на ензими, които са напълно естествени природни инструменти за въздействие на молекулярно ниво. Специалистите са на мнение, че по този начин биха могли да преработват не само обичайните битови отпадъци, които със сега наличните технологии нерядко се оказват финансово неизгодни за рециклиране.
Пример в това отношение са смесените отпадъци от изкуствен текстил. При наличие на подходящ естествен и икономически приемлив метод, те биха могли да бъдат разградени до първична суровина, подобна на нефта, от който някога са били създадени. От нея след това могат да се произведат чисто нови продукти. Така износената стара фланелка се превръща в нова прозрачна бутилка за минерална вода или обратно.
Реализацията на идеята би била поредната крачка към ефикасно работеща кръгова икономика. Днес все повече компании обръщат внимание на екологията. За опаковките на продуктите си вече често използват единствено рециклирани материали. Ако обаче се задълбаем в темата, ще установим, че количествата използвани рециклирани материали не са чак толкова големи. Според данни на ООН едва 14 процента от използваните глобално количества пластмаса се рециклират. Но регулациите на Европейския съюз вече задължават производителите да засилят използването на рециклирани отпадъци. След 2030 година поне 30 процента от пластмасовите бутилки в Общността ще трябва да са произведени от рециклирана пластмаса.
Учените от стартираща френска компания Carbios от години тестват ензими на микроорганизми, които успешно да разграждат PET бутилки. Тоест, търсят естествена помощ от природата за разцепване на полимерите до основните им молекули, така наречените мономери. След като експертите попаднали на подходящи микроорганизми, процесът на разграждане обаче се оказал твърде бавен. За една седмица едва три процента от пластмасовите отпадъци били успешно разградени от ензимите. С други думи, до цялостното рециклиране на пластмасовия отпадък, би ли нужни няколко години. С помощта на съвременни генетични ножици изследователите успели да разместят някои от съществени аминокиселини в структурата на ензимите, така че сега изкуствено създадените молекули вече са в състояние само за десет часа да обработят 90 процента от отпадъчните пластмасови бутилки.
До 2025 година екипът планира инсталация, която да бъде в състояние годишно да преработва 40 000 тона PET бутилки, което са малко повече от един милиард шишета. Американското министерство за енергетика счита, че рециклирането PET отпадъци чрез ензими може да ограничи отделянето на вредни парникови емисии до 43 процента.
При прозрачните PET бутилки механичното рециклиране вероятно за сега ще остане финансово по-изгодно, но при смесените отпадъци ензимите определено ще се окажат със сериозно предимство, защото могат да се насочат да преработват целево конкретни изкуствени субстанции.