Wetenschappers van de Michigan State University stellen een nieuwe manier voor om biologisch afbreekbare kunststoffen economisch te produceren met zonlicht en hulp van een oud micro-organisme.

Het team, onder leiding van Taylor Weiss, een postdoctoraal onderzoeker in het Ducat-lab van het MSU-Department of Energy Plant Research Laboratory, nam cyanobacteriën, die zonlicht gebruiken om op natuurlijke wijze suiker te produceren, en genetisch aangepast om die suiker constant in een omringend zoutwatermedium te laten lekken.

Ze combineerden ze met natuurlijke bioplastic-producerende bacteriën die zich voedden met de gelekte suiker. De koppeling was vruchtbaar.

Verwerkte biomassa bevatte een bijna constant gehalte aan bioplastics van 30 procent, vier keer meer dan vergelijkbare experimentele systemen, en de productiesnelheden waren meer dan 20 keer sneller.

De aanpak vermijdt fossiele brandstoffen voor de productie en heeft tot doel de impact van plastic op het milieu te verminderen.

"Een groot probleem is dat het meeste synthetische plastic tegenwoordig niet volledig biologisch afbreekbaar is, dus het gaat honderden jaren mee nadat het is weggegooid, op stortplaatsen en in waterecosystemen, ' zei Weis.

Hoewel onderzoekers 100 procent biologisch afbreekbare kunststoffen hebben ontwikkeld die zijn gemaakt met speciale bacteriën, het is erg duur.

Deze methoden zijn ook afhankelijk van het voeden van plastic producerende bacteriën met veel suiker afkomstig van landbouwgewassen, zoals maïs of bieten, die ook mensen en dieren voeden. Het risico bestaat dat we concurreren om beperkte landbouwbronnen en dat de voedselprijzen op de lange termijn stijgen.

Wetenschappers willen cyanobacteriën genetisch veranderen, kleine fotosynthetische werkpaarden, ook wel blauwgroene algen genoemd, om hun output om te zetten in bruikbare producten.

Weiss zei dat wetenschappers steeds efficiëntere bioproductiesystemen creëren, maar een belangrijke wending is dat hij in de loop van de tijd verbetert, zonder menselijke tussenkomst.

"De cyanobacteriën maken voortdurend suiker door fotosynthese, en de bacteriën versterken het constant, die de cyanobacteriën aanmoedigt om te blijven produceren, "Zei Weiss. "Dus, het systeem evolueert continu in een vicieuze cirkel."

Ergens naar uitkijken, Weiss wil cyanobacteriën gaan samenwerken met andere gespecialiseerde bacteriën om goedkope, milieuvriendelijke bioproducten, zoals biobrandstoffen om vliegtuigen en auto's aan te drijven, geuren, eetbare kleurstoffen en medicijnen.

"Uiteindelijk, we creëren niet alleen alternatieven voor synthetische producten, "Zei Weiss. "We proberen de natuur te vragen te doen waar ze het beste in is:het probleem voor ons uitzoeken."