대규모 플라스틱 정리보다 세계의 플라스틱 문제가 왜 힘든가?

이걸 읽으면서 2,000 피트짜리 떠 다니는 수영장 국수처럼 보이는 이상한 물체가 북쪽 중앙 태평양을 천천히 흘러 넘칩니다. 이 객체는 막대한 환경 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 그러나 그렇게함으로써 많은 다른 사람들에게주의를 환기시킵니다.

세계 해양에는 약 5 조개의 플라스틱이 떠 다니고 있습니다. 거대한 수영장 국수는 바람과 조류가 몰아 치는 중대한 태평양 쓰레기 패치를 따라 이동하며 도중에 만나는 플라스틱을 집어 올립니다. 장치를 개발 한 조직인 Ocean Cleanup은 "역사상 가장 큰 정리"를 약속합니다.

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그것이 작동한다면,이 장치는 시스템 001이라고도 불리우며 엄청난 양의 해양성 플라스틱에 함몰 될 수 있습니다. 그러나 일단 플라스틱이 수집되면 옵션이 좋지 않습니다. 그것이 저와 같은 환경 윤리 학자가이 플라스틱이 다음에 어디에서 끝날지 생각하기 시작하는 곳입니다. 물론 바다는 ​​바다가 없으면 좋겠지 만 플라스틱 문제는 처음 나타나는 것보다 훨씬 더 많은 층이 있습니다.

정렬의 투쟁

재활용 플라스틱은 다양한 화학 물질 유형으로 세심히 분리 할 수있는 경우에만 가능합니다. 사람들이 일반적으로 "플라스틱"이라는 한 단어로 묘사하는 것은 소다 병, 쓰레기 봉투, 찰과상 포장지, 쇼핑백, 요구르트 용기, 어망, 발포 단열재 및 비금속 부품을 만드는 데 사용되는 재료의 7 가지 주요 유형을 포함합니다. 많은 가전 제품. PETE, LDPE, PVC, PP 및 HDPE와 같은 머리 글자로 알 수있는 이러한 유형의 재활용에는 서로 다른 화학 공정이 필요합니다.

그래서 많은 가정용 재활용 프로그램이 주민들에게 플라스틱을 분류 해줄 것을 요구합니다. 왜 모든 유형의 재활용품을 하나의 큰 상자에 넣을 수있는 공동체가 사람들과 기계를 사용하여 수집 된 후 그것을 분류하도록합니다.

바다에있는 플라스틱으로는 분류 작업이 쉽지 않습니다. 모든 종류의 플라스틱은 서로 섞여 있으며, 그 중 일부는 햇빛과 파동에 의해 화학적으로 물리적으로 분해되었습니다. 그것의 대부분은 현재 표면 아래에 매달려있는 마이크로 플라스틱이라는 작은 조각에 있습니다.첫 번째 어려움은 결코 마지막이 아니며 떠 다니는 파편에 붙어있을 수있는 해초, 조개 껍질 및 기타 해양 생물을 분류 할 것입니다.

재활용 또는 다운 사이클링?

오션 클린업 (Ocean Cleanup)은 독창적 인 제품으로 기꺼이 시장이 형성되기를 희망하면서 수집하는 재료를 재 처리하고 브랜드화하는 최선의 방법을 연구하고 있습니다. 회사의 엔지니어와 연구원이 모든 것을 분류하는 방법을 알아낼 수 있다고하더라도, 수집 된 플라스틱이 얼마나 유용 할 것인지에 대한 물리적 한계가 있습니다.

재활용의 행위는 재료를 녹여 개조하기 전에 아주 작은 조각으로 분쇄하는 것을 포함합니다. 그 과정의 피할 수없는 부분은 플라스틱이 재활용 될 때마다 그 중합체 (구조를 제공하는 긴 화학적 배열)가 짧아지는 것입니다.

일반적으로, 더 가볍고 유연한 플라스틱 유형은 다량의 새로운 처녀 플라스틱이 혼합물에 첨가되지 않는다면 더 조밀하고 단단한 재료로 재활용 될 수 있습니다. 1 ~ 2 회 재활용 한 후 재사용 가능성은 매우 제한적입니다. 그 시점에서, "다운 싸이클 (downcycled)"된 플라스틱 재료는 섬유, 자동차 범퍼 또는 플라스틱 목재로 형성되며, 그 중 어느 것도 매립지가 아닌 다른 곳에서 끝납니다. 플라스틱은 쓰레기가됩니다.

플라스틱 퇴비

플라스틱을 장기간 재활용 할 수있는 방법이 있다면 어떨까요? 대부분의 박테리아는 폴리머가 본질적으로 진화 한 박테리아와 다른 강력한 탄소 - 탄소 화학 결합을 포함하기 때문에 플라스틱을 분해 할 수 없습니다. 다행히도, 수십 년 동안 인간이 폐기 한 플라스틱으로 된 환경에서 박테리아는 현대 생활에 퍼져있는 합성 원료를 사용하는 것으로 진화하는 것처럼 보입니다.

2016 년 생물 학자 및 재료 과학자 팀이 음료수 병에 사용되는 특정 유형의 플라스틱을 먹을 수있는 박테리아를 발견했습니다. 박테리아는 PET 플라스틱을 처녀 플라스틱으로 다시 만들 수있는보다 기본적인 물질로 전환시킵니다. 박테리아의 플라스틱 소화 과정에서 핵심 효소를 확인한 후, 연구팀은 의도적으로 효소를 효능있게 만들기 위해 계속 연구했다. 한 학자는 엔지니어링 작업이 "진화를 따라 잡을 수 있었다"고 말했다.

이 시점에서 획기적인 제품은 실험실 조건에서만 작동하며 7 가지 유형의 플라스틱 중 하나에서만 작동합니다. 그러나 자연의 진화를 뛰어 넘는 아이디어는 환경 철학자의 귀가 경계를 늦추는 곳입니다.

합성 효소와 박테리아

플라스틱을 먹는 박테리아와 그 효소를 발견하는 것은 많은 관찰과 기다림과 시험을 필요로했습니다. 진화가 항상 빠른 것은 아닙니다. 이번 연구 결과는 다른 플라스틱과 함께 작용하는 추가적인 효소를 발견 할 수 있음을 시사한다. 그러나 그들은 또한 우리 자신의 손에 문제를 제기하고 새로운 효소와 미생물을 설계 할 가능성을 제기합니다.

이미 인공적으로 합성 된 유전자로 코딩 된 인공 단백질은 인공 효소처럼 작용하고 세포에서 반응을 촉매 작용합니다. 한 연구원은 "단백질을 개발할 수 있다고 주장한다. 보통 몇 달 안에 진화하는 데 수십억 년이 걸렸을 것이다."다른 실험실에서는 화학 물질 병으로 만들어진 합성 게놈이 이제 박테리아 세포를 작동시킬 수있다. 게놈, 대사 과정, 기능적인 세포 구조, 그리고 모든 것 - 완전히 합성 된 세포는 단지 10 년 만에 사라진 것으로 생각됩니다.

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합성 생물학의 다가오는 시대는 생물체가 할 수있는 것을 변화시킬뿐만 아니라, 그것은 유기체가 실제로 무엇을 바꿀지 위협합니다. 박테리아는 더 이상 자연적으로 생겨나는 생명체가 아닙니다. 일부는 심지어 많은 것들이 플라스틱 퇴비와 같이 인간에게 유용한 기능을 제공하기 위해 특별히 만들어진 특수 목적의 미생물 일 것입니다. 삶과 기계의 경계가 흐려질 것입니다.

세계의 해양을 오염시키는 플라스틱은 청소해야합니다. 그들을 다시 땅으로 데려 와서 세계적인 차원에서라도 쓰레기를 버리는 것은 불가능하다는 사실을 강화시킬 것입니다. 그것은 단지 다른 곳으로 옮겨가는 것입니다. 그러나 사람들은 그들이 어떤 기술 수정을 취했는지에 대해 매우 신중해야합니다. 나는 합성에 의해 생성 된 수많은 단백질이나 박테리아를 제거하기 위해 세계에 여러 조에 소개함으로써 너무 많은 합성 물질이 바다에 흩어져있는 문제를 해결하려는 아이러니를 보지 못했습니다.

이 기사는 원래 Christopher J. Preston의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.