A műanyagot fogyasztó férgek megoldást kínálhatnak a hulladék összegyűjtésére - fedezik fel Stanford kutatói

A Stanford mérnökeinek a kínai kutatókkal együttműködésben folyó tanulmánya azt mutatja, hogy a közönséges lisztférgek biztonságosan biodegradálhatják a különféle műanyagokat.

megoldást

Tekintsük a műanyag habpoharat. Évente az amerikaiak 2,5 milliárdot dobnak ki belőlük. És mégis, ez a hulladék csak a töredéke annak a 33 millió tonnának a műanyagból, amelyet az amerikaiak évente kidobnak. Ennek kevesebb mint 10 százaléka kerül újrahasznosításra, a fennmaradó rész pedig a vízszennyezéstől az állatmérgezésig terjed.

Írja be a hatalmas ételmaracot. Az apró féreg, amely a sötétlő bogár lárva formája, fennmaradhat a hungarocell és más polisztirol formák étrendjén - derül ki két kísérő tanulmányból, amelyet Wei-Min Wu, a Polgári Minisztérium vezető kutatómérnöke írt. és Környezetmérnöki munka Stanfordban. A férgek bélben lévő mikroorganizmusok biológiailag lebontják a műanyagot - ez meglepő és reményteli megállapítás.

"Megállapításaink új kaput nyitottak a műanyagszennyezés globális problémájának megoldására" - mondta Wu.

A Environmental Science and Technology szaklapban megjelent tanulmányok elsőként nyújtanak be részletes bizonyítékot a műanyag baktériumok általi lebomlásáról az állat bélében. Annak megértése, hogy a lisztférgekben lévő baktériumok miként hajtják végre ezt a teljesítményt, új lehetőségeket kínálhat a műanyag hulladék biztonságos kezelésére.

"Lehetséges, hogy valóban fontos kutatások jönnek ki a bizarr helyekről" - mondta Craig Criddle, az építőmérnöki professzor, aki Wu és mások műanyagkutatását felügyeli a Stanfordban. "Néha a tudomány meglep minket. Ez sokk."

Műanyag vacsorára

A laboratóriumban 100 lisztféreg evett 34 és 39 milligramm hungarocellot - körülbelül egy kis tabletta súlyát - naponta. A férgek a hungarocell körülbelül felét szén-dioxiddá alakítják, mint bármely más élelmiszerforrás esetén.

24 órán belül a maradék műanyag nagy részét biológiailag lebomló töredékekként választották ki, amelyek hasonlóak az apró nyúlürülékhez. Az állandó hungarocell-étrenddel táplálkozott férgek ugyanolyan egészségesek voltak, mint a normál étrendet fogyasztók, mondta Wu, és hulladékuk biztonságosnak látszott talajként a növények számára.

A kutatók, köztük Wu, a korábbi kutatások során kimutatták, hogy a viaszférgek, az indiai lisztlárvák lárvái, a bélben olyan mikroorganizmusok vannak, amelyek képesek biológiailag lebontani a polietilént, a műanyagot, amelyet filmszerű termékekben, például szemetes zsákokban használnak. A lisztférgekről szóló új kutatás azért jelentős, mert a hungarocellről azt gondolták, hogy nem biológiailag lebontható és problémásabb a környezet számára.

Criddle, a Stanford Woods Környezetvédelmi Intézet vezető munkatársa által vezetett kutatók a folyamatban lévő tanulmányok során együttműködnek a projekt vezetőjével és a dolgozatok vezető szerzőjével, Jun Yang-nal, a kínai Beihang Egyetemen és más kínai kutatókkal. Együtt tervezik megvizsgálni, hogy a lisztférgekben és más rovarokban található mikroorganizmusok képesek-e biodegradálni a műanyagokat, például a polipropilént (amelyet a textilektől kezdve az autóipari alkatrészekig használnak), a mikragyöngyöket (apró darabok, amelyeket hámlasztóként használnak) és a bioműanyagokat (megújuló biomassza forrásokból, például kukoricából) vagy biogáz-metán).

A "bölcsőtől a bölcsőig" megközelítés részeként a kutatók ezen anyagok sorsát fogják feltárni, amikor kicsi állatok fogyasztják őket, amelyeket viszont más állatok fogyasztanak.

Tengeri étkezők keresték

Egy másik kutatási terület magában foglalhatja a lisztféreg tengeri megfelelőjének felkutatását a műanyagok emésztésére - mondta Criddle. A műanyag hulladék különös aggodalomra ad okot az óceánban, ahol az élőhelyeket sértik, és számtalan tengeri madarat, halat, teknősöket és más tengeri életet pusztít el.

További kutatásokra van azonban szükség ahhoz, hogy megértsük a műanyag lebomlásának kedvező körülményeit és a polimereket lebontó enzimeket. Ez pedig segíthet a tudósoknak a hatékonyabb enzimek tervezésében a műanyag lebomlásához, és útmutatást adhat a gyártóknak a környezetben vagy az élelmiszerláncokban nem felhalmozódó polimerek tervezésében.

A Criddle műanyagkutatását eredetileg egy 2004-es projekt ihlette, amelynek célja a biológiailag lebomló építőanyagok megvalósíthatóságának értékelése. Ezt a vizsgálatot a Stanford Woods Intézet Environmental Venture Projects vetőmag-támogatási programja finanszírozta. Ez egy olyan vállalkozás beindításához vezetett, amely gazdaságilag versenyképes, nem toxikus bioműanyagokat fejleszt.

Társszerzők: "Polisztirol biodegradációja és mineralizációja plasztikus étkezési férgekkel. 1. Kémiai és fizikai jellemzés és izotópos vizsgálatok" és "Polisztirol biológiai lebonthatósága és ásványosítása műanyag-fogyasztó ételfélékkel. 2. Bél mikroorganizmusok szerepe" című cikkek közé tartozik Yu Yang, Jun Yang, Lei Jian, Yiling Song és Longcheng Gao a Beihang Egyetemről, valamint Jiao Zhao és Ruifu Yang a BGI-Shenzhen cégtől.

További mérnöki és egyéb témájú Stanford-szakértőkért keresse fel a Stanford-szakértőket.

Kapcsolatba lépni

Wei-Min Wu, Mérnöki Iskola: (650) 724-5310, [e-mail védett]

Craig Criddle, Mérnöki Iskola: (650) 723-9032, [e-mail védett]

Rob Jordan, Stanford Woods Környezetvédelmi Intézet: (650) 721-1881, [e-mail védett]

Kapcsolódó információ

Frissítse előfizetését

Több Stanford-lefedettség