Şehirlerde var olan büyük çöplükleri bilirsiniz. İşte gezegenimiz, o büyük çöplüklerden birisine dönüşmek üzere. Plastik kirliliği, özellikle son yıllarda endişe verici boyutlara ulaştı ve bu durum, uzmanları harekete geçirmiş durumda.
Bilim insanları, çevreye çok uzun vadeli kalıcı bir zarar vermeden önce plastik kirliliğini azaltacak yöntemler bulmak için seferber oldu. Yeni bir çalışmaya göreyse plastik kirliliğinin şu an olduğundan daha da kötü bir hale gelmemesi, özel bir enzim ile mümkün olabilir.
Normalde yüzyıllar alan plastiğin doğada parçalanması işlemi, 24 saatte gerçekleştirilebilir
Söz konusu araştırmaya göre plastik bileşenlerini normalde olduğunda çok daha kısa sürede parçalamak, özel olarak oluşturulmuş bir enzim varyantının kullanımı ile gerçek olabilir. Hatta bu enzim, plastik kirliliği ile kirlenmiş alanları temizlemek için bile kullanılabilir.
Araştırma kapsamında yürütülen testlerde, bahsi geçen enzim sayesinde polimer polietilen tereftalattan (PET) yapılan ürünlerin bir hafta, hatta bazı durumlarda 24 saat içerisinde parçalamanın mümkün olduğu gözlemlendi. Doğal koşullar altında bu sürecin yüzyıllar alabildiğini düşündüğümüzde bu, plastiğin doğada çözünme sürecinin inanılmaz bir şekilde hızlanacağı anlamına geliyor.
Konuya dair yaptığı açıklamada “Bu öncü geri dönüşüm sürecinden yararlanmak için endüstriler arasında olanaklar sonsuzdur” ifadelerini kullanan Texas Üniversitesi’nden kimya mühendisi Hal Alper, “Açık atık yönetimi endüstrisinin ötesinde, bu aynı zamanda her sektörden şirketlere ürünlerinin geri dönüşümünde öncülük etme fırsatı sunuyor.” şeklinde kaydediyor.
Enzim ile parçalanan plastikler, daha sonra geri dönüştürülebiliyor
Ekip, bakterilerin PET plastiğin parçalanmasını sağlayan doğal bir PETase’den geliştirdikleri yeni enzim varyantını ‘FAST-PETase’ (fonksiyonel, aktif, kararlı ve toleranslı PETase) olarak adlandırıyor. FAST-PETase’yi geliştirmek adına ekip, farklı çevresel koşullar altında plastiğin daha hızlı bozunmasını sağlayacak beş mutasyonu saptamak üzere makine öğrenimini kullanıldığını belirtiyor.
Yeni enzim varyantı depolimerizasyon olarak bilinen plastiği temel moleküler birimlerine ayırma işini başarılı bir şekilde gerçekleştirdikten sonra araştırmacılar, bu sefer de yeni plastik ürünler oluşturmak için kimyasal işlemler kullanarak plastiği tekrar bir araya getirebileceklerini (repolimerizasyon) gözlemlediklerini bildiriyor.
FAST-PETase’i bulmak, kullanılmış plastik kap, beş farklı polyester elyaf ve PET’ten yapılmış kumaş ve su şişelere yönelik 51 farklı çalışmayı içeriyor. Tüm bu ürünler üzerinde yapılan testlerde, enzim varyantının plastikler üzerindeki etkisi, 50 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda kanıtladı. Çevre temizliği uygulamaları göz önüne alındığında ortam sıcaklığında etkinlik gösterebilen bir enzime ihtiyaç olduğunu belirten Alper, “Bu gereklilik, teknolojimizin gelecekte büyük bir avantaja sahip olduğu şeydir.” şeklinde kaydediyor.
PET, tek başına küresel atıkların yüzde 12’sini oluşturuyor
PET, tekstil ürünlerinden su şişelerine kadar birçok tüketici ambalajının temelini oluşturuyor ve PET’in tek başına, tüm küresel atıkların yaklaşık yüzde 12′sine neden olduğu düşünülüyor. Küresel çapta tüm plastiklerin yüzde 10’undan bile daha azının geri dönüştürüldüğü düşünüldüğünde, bu rakamın ne kadar korkunç boyutlarda olduğu çok daha iyi bir şekilde anlaşılıyor.
Ancak FAST-PETase’in piyasaya sürülmesi, bu soruna bir ‘dur’ diyebilir gibi gözüküyor. Bu konuya dair araştırmacılar, söz konusu enzimin nispeten ucuz ve taşınabilir olduğunun; bunu gerekli olabilecek endüstriyel seviyelere ölçeklendirmenin ise çok zor olmadığının altını çiziyor.
Mevcut durumda plastiği yok etmek için kullanılan en yaygın yöntemlerin başında, atıkları çok yavaş bir hızda çürüyecekleri bir çöp sahasına atmak veya oldukça maliyetli olan, bol miktarda enerji tüketerek atmosferi zehirli gazla dolduran yakma işlemi bulunuyor. Başla bir deyişle plastiği parçalamak adına yeni, alternatif çözümlere olan ihtiyaç daha önce hiç bugün olduğu kadar keskin olmamıştı ve FAST-PETase de bu sorun için potansiyel bir çözüm oluşturuyor.
Konuya dair Texas Üniversitesi’nden biyokimyacı Andrew Ellington, “Bu çalışma, sentetik biyolojiden kimya mühendisliğine ve yapay zekaya kadar farklı disiplinleri bir araya getirmenin gücünü gerçekten gösteriyor” ifadelerini kullanıyor.