Bacteriile care se hrănesc cu plastic, și care pot să descompună deșeurile de plastic în câteva ore, au fost intens analizate în ultimii ani, pentru a găsi o soluție la problema plasticului. Descoperirea unor modalități de a produce plastic din alte surse decât țiței și derivați ai acestuia este vitală pentru a reduce dependența de combustibilii fosili, potrivit Science Alert.
Polimerii din plastic sunt lanțuri lungi de subunități repetate, înșirate împreună, iar coloana vertebrală a acestor lanțuri sunt atomii de carbon. Mulți ingineri chimiști au susținut că nivelurile tot mai mari de dioxid de carbon din atmosfera Pământului ar putea fi o resursă neexploatată pentru fabricarea materialelor plastice sau a altor produse pe bază de carbon, cum ar fi combustibilul pentru reacție sau betonul, dacă am putea capta CO2 din aer. O modalitate de a converti CO2 în alți compuși utili care conțin carbon se face prin injecția cu electricitate într-o reacție numită electroliză. Această metodă, deși promițătoare, produce în mare parte compuși cu lanț scurt, cu doar unul până la trei atomi de carbon. Producerea unor substanțe chimice cu lanțuri de carbon mai lungi din CO2 este o sarcină mai grea și ineficientă.
Transformarea CO2 într-un tip comun de bioplastic cu ajutorul unei specii de bacterii
Acum, o echipă de ingineri chimiști de la Institutul Avansat de Știință și Tehnologie din Coreea de Sud (KAIST) a dezvoltat un sistem, din două părți, pentru transformarea CO2 într-un tip comun de bioplastic cu ajutorul unei specii de bacterii numite Cupriavidus necator. Primul pas al sistemului este un electrolizor care transformă CO2 gazos în formiat. Apoi, acesta este introdus într-un rezervor de fermentare, unde bacteriile se pun la treabă.
C.necator este cunoscut pentru capacitatea sa de a sintetiza compuși de carbon precum poli-3-hidroxibutirat sau PHB, un tip de poliester biodegradabil și compostabil, din alte surse de carbon. În acest caz, C. necator înghite materia primă de formiat din reacția de electroliză și stochează granule de PHB – care pot fi apoi extrase din celulele recoltate. Aceeași soluție circulă între reacția de electroliză și rezervorul de fermentație, cu o membrană care separă cele două camere, astfel încât bacteriile să fie izolate de produșii secundari ai reacției de electroliză.
Sistemul lor poate funcționa fără întrerupere
Dacă sistemul este alimentat de energie regenerabilă, atunci poate deveni o modalitate de a genera bioplastice care utilizează simultan CO2. Hyunjoo Lee și Sang Yup Lee, doi ingineri biomoleculari de la KAIST care au condus studiul, cred că abordarea lor ar putea contribui la transformarea modului în care se produce plasticul. Pe baza acestor rezultate, cercetătorii susțin că configurația lor este de 20 de ori mai productivă decât sistemele similare testate anterior. De asemenea, susțin autorii studiului, sistemul lor poate funcționa fără întrerupere atâta timp cât celulele bacteriei sunt umplute în fiecare zi și produsul din plastic este îndepărtat pentru a menține reacțiile. Până acum, cercetătorii l-au testat timp de 18 zile și au produs 1,45 grame de poliester.
