Perché il problema di plastica del mondo è più difficile da risolvere rispetto a una massiccia pulizia

Mentre leggi questo, uno strano oggetto che assomiglia a una noodle galleggiante di 2000 metri si sta lentamente spostando attraverso l'Oceano Pacifico settentrionale centrale. Questo oggetto è progettato per risolvere un enorme problema ambientale. Ma nel farlo, attira l'attenzione su un numero di altri.

Ci sono circa 5 trilioni di pezzi di plastica che galleggiano su e negli oceani del mondo. La massiccia noodle della piscina si sposterà attraverso il Great Pacific Garbage Patch, spinto dal vento e dalle correnti e raccogliendo la plastica che incontra lungo il percorso. Ocean Cleanup, l'organizzazione che ha sviluppato il dispositivo, promette "la più grande pulizia della storia".

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Se funziona, il dispositivo, chiamato blandamente System 001, potrebbe intaccare l'enorme quantità di plastica trasportata dall'oceano. Ma una volta raccolta la plastica, le opzioni non sono buone. È qui che un etico ambientalista come me inizia a pensare a dove finirà questa plastica. L'oceano è meglio senza di esso, ovviamente, ma il problema della plastica ha molti più strati di quello che appare per la prima volta.

La lotta dell'ordinamento

Il riciclaggio della plastica è possibile solo se può essere meticolosamente separato nei suoi vari tipi di sostanze chimiche. Ciò che le persone descrivono generalmente con la singola parola "plastica" comprende sette tipi principali di materiali - quelli usati per fare bottiglie di soda, sacchetti per la spazzatura, avvolgere la busta, sacchetti per la spesa, contenitori per yogurt, reti da pesca, isolamento in schiuma e parti non metalliche di molti elettrodomestici. Riciclando ognuno di questi tipi, che potresti conoscere con i loro acronimi, come PETE, LDPE, PVC, PP e HDPE, richiede un processo chimico diverso.

Ecco perché molti programmi di riciclaggio delle famiglie chiedono ai residenti di ordinare le loro materie plastiche - e perché le comunità che consentono alle persone di riciclabili di tutti i tipi in un unico grande contenitore impiegano persone e macchine per ordinarle dopo averle raccolte.

L'ordinamento non sarà facile con la plastica nell'oceano. Tutti i diversi tipi di plastica sono mescolati insieme, e alcuni di essi sono stati analizzati chimicamente e fisicamente dalla luce del sole e dall'azione delle onde. Gran parte di questo è ora in piccoli pezzi chiamati microplastiche, sospesi appena sotto la superficie.La prima difficoltà, ma non l'ultima, sarà quella di separare tutta quella plastica - oltre alle alghe, i cirripedi e altre forme di vita marina che potrebbero essersi attaccate ai detriti galleggianti.

Riciclaggio o Downcycling?

Ocean Cleanup sta lavorando sul modo migliore di rielaborare e brandare il materiale che raccoglie, sperando che emerga un mercato pronto per il suo prodotto di provenienza unica. Anche se gli ingegneri ei ricercatori della società possono capire come ordinare tutto, ci sono limitazioni fisiche a quanto utile sarà la plastica raccolta.

L'atto del riciclaggio comporta la macinazione dei materiali in pezzi molto piccoli prima di fonderli e riformarli. Una parte inevitabile di quel processo è che ogni volta che la plastica viene riciclata, i suoi polimeri - le lunghe sequenze chimiche che forniscono la sua struttura - diventano più brevi.

In generale, i tipi di plastica più leggeri e flessibili possono essere riciclati solo in materiali più densi e più duri, a meno che non vengano aggiunti alla miscela grandi quantità di plastica vergine. Dopo uno o due cicli di riciclaggio, le possibilità di riutilizzo diventano molto limitate. A quel punto, il materiale plastico "downcycled" è formato da tessuti, paraurti di automobili o legname di plastica, nessuno dei quali finisce altrove, tranne la discarica. La plastica diventa spazzatura.

Compostaggio di plastica

E se ci fosse un modo per garantire che la plastica fosse realmente riciclabile a lungo termine? La maggior parte dei batteri non può degradare la plastica perché i polimeri contengono forti legami chimici carbonio-carbonio diversi da qualsiasi altro batterio evoluto a fianco in natura. Fortunatamente, dopo essere stati nell'ambiente con materie plastiche scartate dall'uomo per un certo numero di decenni, i batteri sembrano essersi evoluti per usare questa materia prima sintetica che pervade la vita moderna.

Nel 2016, un team di biologi e scienziati dei materiali ha scoperto un batterio in grado di alimentare il particolare tipo di plastica utilizzato nelle bottiglie per bevande. I batteri trasformano la plastica PET in sostanze più basilari che possono essere trasformate in materie plastiche vergini. Dopo aver identificato l'enzima chiave nel processo di digestione plastica dei batteri, il team di ricerca ha continuato a ingegnerizzare deliberatamente l'enzima per renderlo più efficace. Uno studioso ha affermato che il lavoro di ingegneria è riuscito a "superare l'evoluzione".

A questo punto, le scoperte stanno funzionando solo in condizioni di laboratorio e solo su uno dei sette tipi di plastica. Ma l'idea di andare oltre l'evoluzione naturale è dove le orecchie di un filosofo ambientale vanno in allarme.

Enzimi sintetici e batteri

Scoprire il batterio mangia-plastica e il suo enzima ci ha messo molto a guardare, aspettare e testare. L'evoluzione non è sempre veloce. I risultati suggeriscono la possibilità di scoprire ulteriori enzimi che funzionano con altre materie plastiche. Ma aumentano anche la possibilità di prendere in mano la situazione e progettare nuovi enzimi e microbi.

Già, le proteine ​​completamente artificiali codificate da geni costruiti sinteticamente agiscono come enzimi artificiali e catalizzano reazioni nelle cellule. Un ricercatore sostiene che "possiamo sviluppare proteine ​​- che normalmente avrebbero richiesto miliardi di anni per evolvere - nel giro di pochi mesi". In altri laboratori, i genomi sintetici costruiti interamente con bottiglie di prodotti chimici sono ora in grado di far funzionare le cellule batteriche. Si pensa che le cellule completamente sintetiche - genomi, processi metabolici, strutture cellulari funzionali e tutto - siano solo a una decina di anni.

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Questa futura era della biologia sintetica non solo promette di cambiare ciò che gli organismi possono fare; minaccia di cambiare ciò che effettivamente sono gli organismi. I batteri non saranno più solo forme di vita naturali; alcuni, anche molti, saranno microbi costruiti appositamente per fornire funzioni utili agli umani, come il compostaggio della plastica. Il confine tra vita e macchina si confonderà.

Le materie plastiche che inquinano gli oceani del mondo devono essere ripulite. Riportarli a terra rafforzerebbe il fatto che, anche su scala globale, è impossibile buttare la spazzatura via "- si va da qualche altra parte per un po 'di tempo. Ma le persone dovrebbero fare molta attenzione a quale tipo di correzioni tecnologiche impiegano. Non posso fare a meno di vedere l'ironia di cercare di risolvere il problema reale di troppi materiali sintetici che sporcano gli oceani introducendo al mondo trilioni di proteine ​​o batteri prodotti sinteticamente per pulirli.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Christopher J. Preston. Leggi l'articolo originale qui.