Terwijl je dit leest, een vreemd object dat eruitziet als een 2, Drijvende poolnoedel van 1000 voet drijft langzaam door de centrale noordelijke Stille Oceaan. Dit object is ontworpen om een ​​enorm milieuprobleem op te lossen. Maar daarbij, het vestigt de aandacht op een aantal anderen.

Er drijven naar schatting vijf biljoen stukjes plastic op en in de oceanen van de wereld. De enorme poolnoedel zal door de Great Pacific Garbage Patch bewegen, aangedreven door de wind en stroming en het plastic oppikken dat het onderweg tegenkomt. Oceaan opruimen, de organisatie die het apparaat heeft ontwikkeld, belooft 'de grootste schoonmaak in de geschiedenis'.

Als het werkt, het apparaat - met de flauwe naam System 001 - zou een deuk kunnen maken in de enorme hoeveelheid plastic in de oceaan. Maar als dat plastic eenmaal is ingezameld, zijn de opties niet goed. Dat is waar een milieu-ethicus zoals ik begint na te denken over waar dit plastic de volgende keer zal eindigen. De oceaan is beter af zonder, natuurlijk, maar het plasticprobleem heeft veel meer lagen dan het op het eerste gezicht lijkt.

De strijd van sorteren

Het recyclen van plastic is alleen mogelijk als het nauwkeurig kan worden gescheiden in de verschillende chemische soorten. Wat mensen over het algemeen met het enkele woord 'plastic' beschrijven, omvat zeven hoofdtypen materialen:de materialen die worden gebruikt om frisdrankflessen te maken, vuilniszakken, omslagdoek, boodschappentassen, yoghurt bakjes, visnetten, schuimisolatie en niet-metalen onderdelen van veel huishoudelijke apparaten. Door elk van deze typen te recyclen, die u misschien kent aan de hand van hun acroniemen – zoals PETE, LDPE, PVC, PP en HDPE – vereist een ander chemisch proces.

Dat is de reden waarom veel huishoudelijke recyclingprogramma's bewoners vragen hun plastic te sorteren - en waarom gemeenschappen die mensen alle soorten recyclebaar materiaal in één grote bak laten plaatsen, mensen en machines in dienst nemen om het te sorteren nadat het is ingezameld.

Sorteren zal niet eenvoudig zijn met het plastic in de oceaan. Alle verschillende soorten plastic worden door elkaar gehaald, en een deel ervan is chemisch en fysiek afgebroken door zonlicht en golfslag. Veel ervan is nu in kleine stukjes, microplastics genaamd, net onder het oppervlak hangen. De eerste moeilijkheid, maar zeker niet de laatste gaat al dat plastic sorteren – plus zeewier, zeepokken en ander zeeleven dat zich mogelijk aan het drijvende puin heeft vastgehecht.

Recyclen of downcyclen?

Ocean Cleanup werkt aan de beste opwerking, en merk, het materiaal dat het verzamelt, in de hoop dat er een gewillige markt zal ontstaan ​​voor zijn uniek geproduceerde product. Zelfs als de ingenieurs en onderzoekers van het bedrijf erachter kunnen komen hoe ze alles moeten sorteren, er zijn fysieke beperkingen aan hoe nuttig het ingezamelde plastic zal zijn.

De handeling van recycling houdt in dat materialen in zeer kleine stukjes worden vermalen voordat ze worden gesmolten en hervormd. Een onontkoombaar onderdeel van dat proces is dat elke keer dat plastic wordt gerecycled, zijn polymeren - de lange chemische sequenties die voor de structuur zorgen - worden korter.

In het algemeen, lichtere en flexibelere soorten plastic kunnen alleen worden gerecycled tot dichtere, hardere materialen – tenzij er grote hoeveelheden nieuw nieuw plastic aan het mengsel worden toegevoegd. Na een of twee recyclingrondes, de mogelijkheden voor hergebruik worden zeer beperkt. Op dat punt, het "gedowncycleerde" plastic materiaal wordt verwerkt tot textiel, autobumpers of plastic timmerhout, die nergens anders terechtkomen dan op de vuilstort. Het plastic wordt afval.

Kunststof compostering

Wat als er een manier zou zijn om ervoor te zorgen dat plastic op de lange termijn echt recyclebaar is? De meeste bacteriën kunnen plastic niet afbreken omdat de polymeren sterke chemische koolstof-tot-koolstof bindingen bevatten die verschillen van alles wat bacteriën in de natuur hebben ontwikkeld. Gelukkig, na een aantal decennia in het milieu te zijn geweest met door mensen weggegooide kunststoffen, bacteriën lijken te evolueren om deze synthetische grondstof te gebruiken die het moderne leven doordringt.

in 2016, een team van biologen en materiaalwetenschappers vond een bacterie die het specifieke type plastic dat in drankflessen wordt gebruikt, kan eten. De bacterie verandert PET-plastic in meer basale stoffen die opnieuw kunnen worden gemaakt tot nieuw plastic. Na het identificeren van het belangrijkste enzym in het plastic verteringsproces van de bacterie, het onderzoeksteam ging door met het opzettelijk manipuleren van het enzym om het effectiever te maken. Een geleerde zei dat het technische werk erin is geslaagd om 'de evolutie in te halen'.

Op dit punt, de doorbraken werken alleen in laboratoriumomstandigheden en alleen op een van de zeven soorten kunststoffen. Maar het idee om verder te gaan dan natuurlijke evolutie is waar de oren van een milieufilosoof alert op zijn.

Synthetische enzymen en bacteriën

Het ontdekken van de plasticetende bacterie en zijn enzym vergde veel kijken, wachten en testen. Evolutie gaat niet altijd snel. De bevindingen suggereren de mogelijkheid om aanvullende enzymen te ontdekken die met andere kunststoffen werken. Maar ze bieden ook de mogelijkheid om het heft in eigen handen te nemen en nieuwe enzymen en microben te ontwerpen.

Nu al, volledig kunstmatige eiwitten die worden gecodeerd door synthetisch geconstrueerde genen, werken als kunstmatige enzymen en katalyseren reacties in cellen. Een onderzoeker beweert dat "we eiwitten kunnen ontwikkelen - die normaal gesproken miljarden jaren nodig zouden hebben om te evolueren - in een kwestie van maanden." In andere laboratoria, synthetische genomen die volledig uit flessen chemicaliën zijn opgebouwd, zijn nu in staat om bacteriële cellen te laten werken. Volledig synthetische cellen - genomen, metabolische processen, functionele cellulaire structuren en zo - wordt verondersteld slechts een decennium verwijderd te zijn.

Dit komende tijdperk van synthetische biologie belooft niet alleen te veranderen wat organismen kunnen doen. Het dreigt te veranderen wat organismen eigenlijk zijn. Bacteriën zullen niet langer alleen natuurlijk voorkomende levensvormen zijn; sommige, zelfs velen, van hen zullen speciaal gebouwde microben zijn die speciaal zijn gebouwd om functies te bieden die nuttig zijn voor mensen, zoals het composteren van plastic. De grens tussen leven en machine zal vervagen.

Het plastic dat de wereldzeeën vervuilt, moet worden opgeruimd. Door ze terug aan land te brengen, zou het feit worden versterkt dat zelfs op wereldschaal, het is onmogelijk om afval "weg te gooien" - het gaat gewoon een tijdje ergens anders heen. Maar mensen moeten heel voorzichtig zijn met wat voor soort technologische oplossingen ze gebruiken. Ik kan het niet helpen, maar zie de ironie van het proberen op te lossen van het zeer reële probleem van te veel synthetische materialen die de oceanen vervuilen door de wereld biljoenen synthetisch geproduceerde eiwitten of bacteriën te introduceren om ze op te ruimen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.