Atık polyesteri depolimerize etmek ve malzemeyi yeni ürünler yapmak için yeniden kullanmak üzere enzimlerden yararlanmanın işe yaradığı gösterilmiştir. Ancak ekonomik olarak uygulanabilir mi?
Plastik atıklara biyolojik çözümler uygulamaya odaklanmış yüzlerce araştırmacı var. Çabaları iki yaklaşıma ayrılabilir. İlkinde plastiği yemek için “böcekler” – mikroplar, mantarlar ve benzerleri – kullanılırken, daha az yaygın olan ikinci yaklaşımda plastiği parçalamak için biyokimyasallar, özellikle de “böcekler” tarafından üretilen enzimler kullanılıyor. (Enzimler, içinde tüketilmeden belirli bir kimyasal reaksiyonu hızlandıran protein bazlı katalizörlerdir).
UT-Austin’deki araştırmacılar son zamanlarda ikinci yaklaşımla kayda değer bir başarı elde ettiler. Polyesteri başlangıç maddelerine geri dönüştüren bir enzim yaratmak için sentetik biyoloji kullandılar. Başka bir deyişle, enzimler polyesteri oluşturan ester bağını kırıyor. Başlangıç kimyasalları geri kazanılabilir ve daha sonra tekrar yeni polyestere dönüştürülebilir.
Belirli kimyasal reaksiyonlara ayarlanmış enzimler
Bu, mikropların ve mantarların malzemeyi bozmasına izin vermeyi içeren yukarıda bahsedilen ilk yaklaşımla tam bir tezat oluşturmaktadır. Bu tür bir bozulma kontrollü değildir ve sonuçta ciddi şekilde bozulmuş ve başka hiçbir işe yaramayan bir ürün ortaya çıkar. Kompostlanabilir plastiklerin başına gelen de budur – plastiğe dönüştürülemeyen bir kompost elde edersiniz. Buna karşılık, enzimler belirli kimyasal reaksiyonlara göre ayarlanmıştır ve diğer reaksiyonları etkileyemezler.
Araştırmacılar, polyester plastik yapımındaki bu döngüsel döngüyü sadece teorik olarak göstermekle kalmayıp, gerçekten de gösterebildiler. Örnekleri önce başlangıç monomerlerine indirgeme ve ardından yeniden bir polyester plastik oluşturma adımlarından geçtiler.
Ekonomik uygulanabilirliğini değerlendirmek için yeterli bilgi mevcut değil – ben bunu yazarken onlar patent başvurusunda bulunuyor olabilirler – ancak benim ilk tepkim bunun ticari olarak uygulanabilir bir teknoloji olduğu konusunda çok iyimser değil. “Normal” geri dönüşüm döngüsünü düşünürseniz – bir ürün üret, sat, kullan, geri al ve sonra yeni bir ürün olarak yeniden işle – bu bozunma ve yeniden polimerizasyon adımları bir (veya iki) işlem daha ekler.
Ne için? Araştırmacılar PET ile başladılar ve sonrasında PET ile devam ettiler. Ne kazanıldı? Ya da başka bir yönden bakarsak: Hangi sorun çözüldü? Bu sadece fazladan adım eklemektir.
Ancak bunu biraz daha düşünürsem …
Geri dönüşüm akışındaki tüketici sonrası atıklar, diğer geri dönüştürülebilir maddelerden, kirden, gıdadan ve diğer kirleticilerden yetersiz ayrıştırma nedeniyle büyük ölçüde kirlenmiş olabilir. Bu nedenle geri dönüşümcülere her zaman büyük saygı duymuşumdur. Benim hiç yapmak zorunda kalmadığıma sevindiğim pis bir işle uğraşıyorlar. Tesisi hiç terk etmeyen bir besleme akışı olan öğütme işlemini yapmaya çalışırken pek çok kötü gün yaşadım. Geri dönüştürülebilir olarak gönderilen çöplerle çalışmak beni çok korkutuyor. Bu teknoloji gelecekte bunu daha kolay hale getirebilir.
Enzimatik reaksiyon çok spesifik olduğundan, kirlenmiş bir plastik yığını içinde polyesteri – ve sadece polyesteri – bulması ve bozması mümkün olmalıdır. Sıvı monomerler daha sonra yığının dibinde toplanır.
Hayal gücümü gerçekten serbest bırakırsam, karışık plastiklerden oluşan bir yığın alabilir ve Büyük 6 plastiğin her biri için bir tane olmak üzere altı farklı enzim atabilirsiniz (ancak yüksek yoğunluklu ve düşük yoğunluklu PE aynı enzim tarafından bozunabilir). Geride durun ve monomerleri toplamaya başlayın. Geriye kalanlar gerçekten de en başta orada olmaması gereken çöpler olacaktır.
Bu hüsnükuruntu ama polyester için böyle bir olasılık var gibi görünüyor, yani bu bir başlangıç. Her zaman olduğu gibi, iş ekonomiye gelecek ve bunun için bekleyip görmemiz gerekecek.
