De la reciclare la alimente: putem mânca microbi care ronțăie plastic?

În 2019, o agenție din cadrul Departamentului de Apărare al SUA a eliberat un apel pentru proiecte de cercetare care să ajute armata să facă față cantității abundente de deșeuri de plastic generate atunci când trupele sunt trimise să lucreze în locații îndepărtate sau zone de dezastru. Agenția dorea un sistem care să poată transforma ambalajele alimentare și sticlele de apă, printre altele, în produse utilizabile, cum ar fi combustibil și rații. Sistemul trebuia să fie suficient de mic pentru a încăpea într-un Humvee și capabil să funcționeze cu puțină energie. De asemenea, trebuia să valorifice puterea microbilor care mănâncă plastic.

„Când am început acest proiect în urmă cu patru ani, ideile erau acolo. Și, în teorie, avea sens”, a spus Stephen Techtmann, microbiolog la Universitatea Tehnologică din Michigan, care conduce unul dintre cele trei grupuri de cercetare care primesc finanțare. Cu toate acestea, a spus el, la început, efortul „s-a simțit mult mai mult științifico-fantastic decât ceva care ar funcționa într-adevăr”.

Acea incertitudine a fost cheia. Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată a Apărării, sau DARPA, sprijină proiecte cu risc ridicat și cu recompense ridicate. Aceasta înseamnă că există șanse mari ca orice efort individual să se încheie cu eșec. Dar atunci când un proiect reușește, are potențialul de a fi o adevărată descoperire științifică. „Scopul nostru este să trecem de la neîncredere, de genul „Mă glumiți. Ce vrei să faci? la „Știi, asta ar putea fi de fapt fezabil”, a spus Leonard Tender, un manager de program la DARPA, care supraveghează proiectele de deșeuri de plastic.

Problemele cu producția și eliminarea plasticului sunt binecunoscute. Potrivit Programului Națiunilor Unite pentru Mediu, lumea creează aproximativ 440 de milioane de tone de deșeuri de plastic pe an. O mare parte din ea ajunge în gropile de gunoi sau în ocean, unde microplastice, pelete de plasticși pungi de plastic reprezintă o amenințare pentru fauna sălbatică. Multe guverne și experți sunt de acord că rezolvarea problemei va necesita reducând producție, iar unele țări și state din SUA au introdus suplimentar politici pentru a încuraja reciclarea.

De ani de zile, oameni de știință au fost de asemenea experimentând cu diverse specii de bacterii care mănâncă plastic. Dar DARPA adoptă o abordare ușor diferită în căutarea unei soluții compacte și mobile care să folosească plastic pentru a crea cu totul altceva: hrană pentru oameni.

Scopul, Techtmann se grăbește să adauge, este nu pentru a hrăni oamenii cu plastic. Mai degrabă, speranța este că microbii devorători de plastic din sistemul său se vor dovedi potriviți pentru consumul uman. Deși Techtmann crede că cea mai mare parte a proiectului va fi gata într-un an sau doi, acest pas alimentar ar putea dura mai mult. Echipa lui face în prezent teste de toxicitate, iar apoi își vor trimite rezultatele Administrației pentru Alimente și Medicamente pentru revizuire. Chiar dacă totul merge bine, o provocare suplimentară așteaptă. Există un factor rău, a spus Techtmann, „care cred că ar trebui depășit”.

Armata nu este singura entitate care lucrează pentru a transforma microbii în nutriție. Din Coreea până în Finlanda, un număr mic de cercetători, precum și unele companii, examinează dacă microorganismele ar putea ajuta într-o zi să hrănească populația în creștere a lumii.

Două păsări, o piatră

Potrivit Tender, apelul de propuneri al DARPA a avut ca scop rezolvarea a două probleme deodată. În primul rând, agenția spera să reducă ceea ce el a numit vulnerabilitatea lanțului de aprovizionare: în timpul războiului, armata trebuie să transporte provizii către trupe în locații îndepărtate, ceea ce creează un risc de siguranță pentru oamenii din vehicul. În plus, agenția a vrut să nu mai folosească gropi de ardere periculoase ca mijloc de a face față deșeurilor de plastic. „Scăderea responsabilă a acestor produse de deșeuri de pe acele site-uri este o creștere uriașă”, a spus Tender.

Sistemul Michigan Tech începe cu un tocator mecanic, care reduce plasticul la mici cioburi care apoi se mută într-un reactor, unde se înmoaie în hidroxid de amoniu la căldură mare. Unele materiale plastice, cum ar fi PET, care este folosit în mod obișnuit pentru a face sticle de apă de unică folosință, se defectează în acest moment. Alte materiale plastice utilizate în ambalajele alimentare militare – și anume polietilena și polipropilena – sunt trecute într-un alt reactor, unde sunt supuse unei călduri mult mai mari și unei absențe a oxigenului.

În aceste condiții, polietilena și polipropilena sunt transformate în compuși care pot fi reciclați în combustibili și lubrifianți. David Shonnard, un inginer chimist la Michigan Tech, care a supravegheat această componentă a proiectului, a dezvoltat o companie startup numită Resurgent Innovation pentru a comercializa o parte din tehnologie. (Alți membri ai echipei de cercetare, a spus Shonnard, urmăresc brevete suplimentare legate de alte părți ale sistemului.)