Студия Яги | Гетти Изображений
С тех пор, как в 1950-х годах первые заводы начали производить полиэстер из нефти, люди произвели примерно 9,1 миллиарда тонн пластика. По оценкам исследователей, из отходов, образующихся из этого пластика, перерабатывается менее десятой части. Около 12 процентов было сожжено, выбрасывая в воздух диоксины и другие канцерогены. Большая часть остальных, по массе эквивалентная примерно 35 миллионам синих китов, скопилась на свалках и в естественной среде. Пластик обитает в океанах, накапливаясь в кишечнике чаек и больших белых акул. Дождь мелкими каплями падает на города и национальные парки. Согласно некоторым исследованиям, от производства до утилизации он несет ответственность за большее количество выбросов парниковых газов, чем авиационная промышленность.
Эксперты говорят, что эта проблема загрязнения усугубляется тем фактом, что даже небольшая доля пластика, который перерабатывается, рано или поздно оказывается на свалке. Обычная термомеханическая переработка, при которой старые контейнеры измельчаются в хлопья, промываются, переплавляются, а затем перерабатываются в новые продукты, неизбежно дает продукты, более хрупкие и менее прочные, чем исходный материал. В лучшем случае материал из пластиковой бутылки может быть переработан таким образом примерно три раза, прежде чем он станет непригодным для использования. Скорее всего, он будет «переработан» в менее ценные материалы, такие как одежда и ковровые покрытия, — материалы, которые в конечном итоге будут выброшены на свалки.
«Термомеханическая переработка — это не переработка», — сказал Ален Марти, главный научный сотрудник французской компании Carbios, разрабатывающей альтернативы традиционной переработке.
«В конце концов, — добавил он, — у вас будет точно такое же количество пластиковых отходов».
Carbios входит в число стартапов, которые пытаются коммерциализировать тип химической переработки, известный как деполимеризация, который расщепляет полимеры — цепные молекулы, из которых состоит пластик — на их основные молекулярные строительные блоки, называемые мономерами. Затем эти мономеры могут быть повторно собраны в полимеры, которые с точки зрения их физических свойств не уступают новым. Теоретически, говорят сторонники, одна пластиковая бутылка может быть переработана таким образом до скончания века.
Но некоторые эксперты предупреждают, что деполимеризация и другие формы химической переработки могут столкнуться со многими из тех же проблем, которые уже преследуют индустрию переработки, включая конкуренцию со стороны дешевых первичных пластиков, изготовленных из нефтяного сырья. Они говорят, что для сдерживания потока пластика, затопляющего свалки и океаны, больше всего нужны не новые технологии переработки, а более строгие правила для производителей пластика и более сильные стимулы для использования уже существующих технологий переработки.
Однако, опираясь на потенциально прибыльное корпоративное партнерство и ужесточение европейских ограничений на производителей пластика, Carbios настаивает на своем видении экономики замкнутого цикла, которая не требует добычи нефти для производства новых пластиков. В основе подхода компании лежит технология, которая остается нетрадиционной в сфере переработки: генетически модифицированные ферменты.
Еферменты катализируют химические реакции внутри организмов. Например, в организме человека ферменты могут превращать крахмалы в сахара, а белки в аминокислоты. В течение последних нескольких лет компания Carbios совершенствовала метод, в котором используется фермент, обнаруженный в микроорганизме, для преобразования полиэтилентерефталата (ПЭТ), распространенного ингредиента текстиля и пластиковых бутылок, в составляющие его мономеры, терефталевую кислоту и моноэтиленгликоль.
Хотя ученые уже много лет знают о существовании ферментов, поедающих пластик, а Марти говорит, что Carbios работает над технологией ферментативной переработки с момента своего основания в 2011 году, открытие, сделанное шесть лет назад за пределами завода по переработке бутылок в Сакаи, Япония, помогло для возбуждения поля. Там группа исследователей из Киотского технологического института и Университета Кейо обнаружила единственный вид бактерий. Идеонелла сакайенсис, который может как разрушить ПЭТ, так и использовать его в пищу. Микроб содержал пару ферментов, которые вместе могли расщепить молекулярные связи, скрепляющие ПЭТ. После открытия другие исследовательские группы определили другие ферменты, способные выполнять те же функции.
