Nhựa nổi trên và gần bề mặt đại dương.

Khi bạn đọc điều này, một vật thể lạ trông giống như một cái phở bể bơi chân dài 2,000 đang trôi chậm qua trung tâm bắc Thái Bình Dương. Đối tượng này được thiết kế để giải quyết một vấn đề môi trường to lớn. Nhưng làm như vậy, nó mang lại sự chú ý cho một số người khác.

Có một ước tính năm nghìn tỷ mảnh nhựa trôi nổi trên và trong các đại dương trên thế giới. Mì hồ bơi lớn sẽ di chuyển qua Great Garbage Patch, được điều khiển bởi gió và dòng chảy và nhặt nhựa mà nó gặp trên đường đi. Ocean Cleanup, tổ chức phát triển thiết bị, hứa hẹndọn dẹp lớn nhất trong lịch sử".

Nếu nó hoạt động, thiết bị - được đặt tên một cách nhẹ nhàng là System 001 - có thể tạo ra một số lượng lớn nhựa đại dương. Nhưng một khi nhựa được thu thập các tùy chọn là không tốt. Đó là nơi nhà đạo đức môi trường như tôi bắt đầu suy nghĩ về nơi nhựa này sẽ kết thúc tiếp theo. Đại dương là tốt hơn nếu không có nó, tất nhiên, nhưng vấn đề nhựa có nhiều lớp hơn lần đầu tiên xuất hiện.

Cuộc đấu tranh sắp xếp

Tái chế nhựa chỉ có thể nếu nó có thể được phân tách tỉ mỉ thành các loại hóa chất khác nhau của nó. Những gì mọi người thường mô tả với một từ duy nhất bảy loại vật liệu chính - những cái được sử dụng để làm chai soda, túi đựng rác, bọc bọc, túi mua sắm, hộp đựng sữa chua, lưới đánh cá, xốp cách nhiệt và các bộ phận phi kim loại của nhiều thiết bị gia dụng. Tái chế từng loại trong số đó, mà bạn có thể biết bằng các từ viết tắt của chúng - chẳng hạn như PETE, LDPE, PVC, PP và HDPE - đòi hỏi một quy trình hóa học khác nhau.

Đó là lý do tại sao nhiều chương trình tái chế hộ gia đình yêu cầu cư dân phân loại nhựa của họ - và tại sao các cộng đồng cho phép mọi người đặt các loại rác tái chế vào một thùng lớn sử dụng người và máy móc để phân loại sau khi thu thập.

Sắp xếp sẽ không dễ dàng với nhựa trong đại dương. Tất cả các loại nhựa khác nhau được trộn lẫn với nhau, và một số trong số đó đã bị phá vỡ về mặt hóa học và vật lý do ánh sáng mặt trời và tác động của sóng. Phần lớn bây giờ là những mảnh nhỏ gọi là microplastics, lơ lửng ngay dưới bề mặt. Khó khăn đầu tiên, nhưng không có nghĩa là cuối cùng, sẽ phân loại tất cả nhựa đó - cộng với rong biển, xà beng và các sinh vật biển khác có thể đã gắn liền với các mảnh vụn trôi nổi.

Tái chế hay xuống cấp?

Ocean Cleanup đang nghiên cứu cách tốt nhất để tái xử lý và thương hiệu, nguyên liệu mà nó thu thập được, hy vọng rằng một thị trường sẵn sàng sẽ xuất hiện cho sản phẩm có nguồn gốc độc đáo của nó. Ngay cả khi các kỹ sư và nhà nghiên cứu của công ty có thể tìm ra cách sắp xếp tất cả, vẫn có những hạn chế về mặt vật lý đối với việc nhựa được thu thập sẽ hữu ích như thế nào.

Hành động tái chế liên quan đến việc nghiền các vật liệu thành những mảnh rất nhỏ trước khi nấu chảy và cải tổ chúng. Một phần không thể thiếu của quá trình đó là mỗi khi nhựa được tái chế, các polyme của nó - các chuỗi hóa học dài cung cấp cấu trúc của nó - trở nên ngắn hơn.

Nói chung, các loại nhựa nhẹ hơn và linh hoạt hơn chỉ có thể được tái chế thành các vật liệu dày hơn, cứng hơn - trừ khi một lượng lớn nhựa nguyên chất mới được thêm vào hỗn hợp. Sau một hoặc hai vòng tái chế, khả năng tái sử dụng trở nên rất hạn chế. Vào thời điểm đó, vật liệu nhựa của YouTube đã được tái chế thành vải dệt, cản xe hoặc gỗ nhựa, không có loại nào kết thúc ở bất kỳ nơi nào khác ngoài bãi rác. Nhựa trở thành rác.

Phân ủ nhựa

Điều gì xảy ra nếu có một cách để đảm bảo rằng nhựa có thể tái chế thực sự trong thời gian dài? Hầu hết các vi khuẩn không thể phân hủy nhựa vì các polyme có chứa các liên kết hóa học carbon-to-carbon mạnh khác với mọi thứ vi khuẩn tiến hóa cùng với tự nhiên. May mắn thay, sau khi ở trong môi trường với nhựa bị loại bỏ của con người trong nhiều thập kỷ, vi khuẩn dường như đang tiến hóa để sử dụng nguyên liệu tổng hợp này tràn ngập cuộc sống hiện đại.

Trong 2016, một nhóm các nhà sinh học và vật liệu khoa học đã tìm thấy một loại vi khuẩn có thể ăn các loại nhựa đặc biệt được sử dụng trong chai nước giải khát. Vi khuẩn biến nhựa PET thành các chất cơ bản hơn có thể là làm lại thành nhựa nguyên chất. Sau khi xác định được enzyme chủ chốt trong quá trình tiêu hóa nhựa của vi khuẩn, nhóm nghiên cứu đã tiếp tục cố tình thiết kế enzyme để làm cho nó hiệu quả hơn. Một học giả cho biết công việc kỹ thuật này đã được quản lývượt qua sự tiến hóa".

Tại thời điểm này, những đột phá chỉ hoạt động trong điều kiện phòng thí nghiệm và chỉ trên một trong bảy loại nhựa. Nhưng ý tưởng vượt ra ngoài sự tiến hóa tự nhiên là nơi đôi tai của một triết gia môi trường cảnh giác.

Enzyme tổng hợp và vi khuẩn

Khám phá ra vi khuẩn ăn nhựa và enzyme của nó mất rất nhiều xem, chờ đợi và thử nghiệm. Sự tiến hóa không phải lúc nào cũng nhanh chóng. Các phát hiện cho thấy khả năng phát hiện ra các enzyme bổ sung hoạt động với các loại nhựa khác. Nhưng họ cũng nâng cao khả năng đưa vấn đề vào tay của chính chúng ta và thiết kế các enzyme và vi khuẩn mới.

Các protein nhân tạo hoàn toàn được mã hóa bởi các gen được tổng hợp đang hoạt động giống như các enzyme nhân tạo và phản ứng xúc tác trong tế bào. Một nhà nghiên cứu khẳng địnhchúng ta có thể phát triển protein - điều đó thường sẽ mất hàng tỷ năm để phát triển - chỉ trong vài tháng. Ở các phòng thí nghiệm khác, bộ gen tổng hợp được tạo ra hoàn toàn từ các chai hóa chất hiện nay có khả năng chạy tế bào vi khuẩn. Các tế bào tổng hợp hoàn toàn - bộ gen, quá trình trao đổi chất, cấu trúc tế bào chức năng và tất cả - được cho là chỉ một thập kỷ đi.

Kỷ nguyên sinh học tổng hợp sắp tới này không chỉ hứa hẹn sẽ thay đổi những gì sinh vật có thể làm. Nó đe dọa thay đổi những gì sinh vật thực sự là. Vi khuẩn sẽ không còn là dạng sống tự nhiên nữa; một số, thậm chí nhiều trong số chúng sẽ là các vi khuẩn được xây dựng có mục đích được xây dựng rõ ràng để cung cấp các chức năng hữu ích cho con người, chẳng hạn như phân bón nhựa. Các ranh giới giữa cuộc sống và máy móc sẽ mờ đi.

Nhựa gây ô nhiễm đại dương thế giới cần phải được làm sạch. Đưa chúng trở lại đất liền sẽ củng cố thêm một thực tế rằng ngay cả trên phạm vi toàn cầu, không thể vứt rác rác đi - nó chỉ đi đâu đó trong một thời gian. Nhưng mọi người nên rất cẩn thận về loại sửa chữa công nghệ mà họ sử dụng. Tôi không thể không thấy sự trớ trêu khi cố gắng giải quyết vấn đề rất thực tế của quá nhiều vật liệu tổng hợp xả rác ra đại dương bằng cách giới thiệu với thế giới hàng nghìn tỷ protein hoặc vi khuẩn được sản xuất tổng hợp để làm sạch chúng.

Giới thiệu về Tác giả

Christopher J. Preston, Giáo sư Triết học, Đại học Montana

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách của tác giả này

at Thị trường InnerSelf và Amazon