O noua tehnologie inspirata din natura promite sa transforme unele dintre cele mai periculoase forme de poluare – microplasticele – în materiale reutilizabile.
Microplasticele au devenit una dintre cele mai mari probleme de mediu ale secolului XXI. Fragmente invizibile de plastic ajung în râuri, lacuri, oceane si chiar în apa potabila, iar tehnologiile actuale reusesc cu greu sa le elimine complet. Cercetatorii de la Universitatea Missouri cred ca solutia ar putea veni dintr-o sursa neasteptata: algele.
O echipa coordonata de cercetatoarea Susie Dai a dezvoltat o varietate de alge modificate genetic care pot atrage si captura microplasticele din apa. Mai mult decât atât, materialele colectate ar putea fi reutilizate ulterior pentru fabricarea unor produse biodegradabile. Ideea pare desprinsa din science-fiction, însa cercetatorii spun ca tehnologia are potentialul de a schimba modul în care sunt tratate apele reziduale.
Cum functioneaza „magnetii biologici”?
Problema microplasticelor este mult mai grava decât pare la prima vedere. Aceste particule, mai mici de cinci milimetri, provin din degradarea ambalajelor, a textilelor sintetice, a anvelopelor sau a produselor cosmetice. Odata ajunse în apa, ele sunt extrem de dificil de filtrat.
Statiile moderne de epurare pot elimina bucatile mari de plastic, însa microplasticele sunt atât de mici încât multe scapa prin filtre si ajung din nou în natura. De acolo, sunt ingerate de pesti si alte organisme acvatice si intra treptat în lantul alimentar uman. Pentru a combate aceasta problema, cercetatorii americani au modificat genetic algele astfel încât acestea sa produca limonen, un compus natural care ofera citricelor mirosul specific de portocala.
Limonenul are o proprietate importanta: respinge apa. Iar microplasticele au exact aceeasi caracteristica. Aceasta compatibilitate chimica face ca particulele de plastic sa adere la suprafata algelor.
În apa, microplasticele se lipesc de organismele microscopice si formeaza conglomerate mai mari, suficient de grele pentru a se depune si a fi eliminate cu usurinta. Practic, algele functioneaza ca niste „aspiratoare biologice” care aduna fragmentele invizibile de plastic si le transforma în aglomerari ce pot fi separate din apa prin metode conventionale.
Tehnologia are însa si un avantaj suplimentar. În timpul dezvoltarii lor, algele absorb nutrienti în exces din apa uzata si contribuie astfel la purificarea generala a mediului. Astfel, acelasi proces ar putea reduce simultan poluarea organica si contaminarea cu microplastice.
De la deseuri toxice la materiale reutilizabile
Poate cea mai interesanta parte a proiectului este faptul ca microplasticele capturate nu sunt tratate doar ca deseuri. Cercetatorii încearca sa le transforme în materiale utile, precum filme bioplastice compozite sau alte produse reutilizabile.
Aceasta abordare se înscrie într-o directie tot mai importanta în stiinta si industrie: economia circulara. În loc ca materialele poluante sa fie eliminate definitiv, ele sunt recuperate si reintegrate în procese de productie. Deocamdata, sistemul functioneaza în conditii de laborator.
Algele sunt cultivate în bioreactoare speciale, unde cercetatorii controleaza temperatura, lumina si compozitia apei. Unul dintre aceste sisteme, denumit „Shrek”, are o capacitate de aproximativ 100 de litri si este deja utilizat pentru experimente de reducere a poluarii industriale.
În viitor, echipa spera sa dezvolte bioreactoare mult mai mari, care sa poata fi integrate direct în infrastructura statiilor de epurare urbane. Daca tehnologia se va dovedi eficienta la scara industriala, orasele ar putea curata apa mai bine decât în prezent si, în acelasi timp, ar putea produce materiale reutilizabile din poluantii extrasi. Dar, exista înca numeroase provo-cari.
Costurile sunt ridicate, iar cercetatorii trebuie sa demonstreze ca organismele modificate genetic pot fi utilizate fara riscuri pentru ecosistemele naturale. În plus, microplasticele sunt foarte diverse, iar eficienta algelor trebuie testata în conditii reale, unde apa contine multe alte tipuri de contaminanti.
Cu toate acestea, proiectul demonstreaza cât de importanta poate deveni biologia sintetica în lupta împotriva poluarii. În ultimele decenii, organismele modificate genetic au fost asociate în principal cu agricultura sau medicina.
In prezent însa, ele încep sa fie folosite si pentru rezolvarea unor probleme ecologice extrem de dificile. Algele sunt candidate ideale pentru astfel de tehnologii. Cresc rapid, consuma putine resurse si absorb eficient dioxidul de carbon.
Unele specii sunt deja utilizate pentru producerea de biocombustibili sau ingrediente industriale. Posibilitatea de a le transforma si în „captatoare” de microplastice le-ar putea face si mai valoroase în viitor.
GABRIEL TUDOR
Comentarii