Jelenleg a műanyagszennyezés mindenhol jelen van. Több milliárd tonna hulladék műanyag kerül a szemétlerakókba, vagy úszik a tengerben, fokozatosan szétesve kisebb és kisebb darabokra, de soha nem tűnik el igazán. Ez korunk egyik legsúlyosabb környezeti problémája, és nem fog elmúlni, hacsak nem változtatunk műanyaghasználati szokásainkon, vagy nem fejlesztünk ki új, biológiailag lebomló anyagokat.
Pontosan ez az, amit a San Diego-i UC tudósai az elmúlt évtized nagy részében csináltak. A Stephen Mayfield biológusból, valamint Michael Burkart és Robert "Skip" Pomeroy kémikusokból álló interdiszciplináris csapat algából és más biológiai forrásokból készült poliuretán habot fejlesztett ki, így a habot a környezet természetes úton lebonthatja. A szerek (baktériumok és gombák) biológiailag lebomlanak. A szakértők ezeket a habokat cipők készítésére használták, beleértve a papucsokat is, a világ legnépszerűbb lábbelijét, és tesztelték tönkremenetelüket földi környezetben. A talajba temetve a cipő már 16 héten belül elkezd lebomlani.
Most az új tanulmányban a csapat azt tesztelte, hogy ezek a bioalapú monomerekből készült poliuretán habok lebomlanak-e, ha tengervízbe merítik. A kutatók a tanulmány társszerzőjével, Samantha Clements-szel, a Scripps Oceanography Intézet tengerbiológusával és kutatóbúvárával dolgoztak. Hab- és cipőmintákat rögzítettek az Ellen Browning Scripps Memorial Pier-en, és figyelték fizikai és kémiai változásaikat Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópiával és pásztázó elektronmikroszkóppal.
A terminál elhelyezkedése egyedülálló lehetőséget biztosít az anyag tesztelésére egy természetes partközeli ökoszisztémában, egy olyan környezetben, ahol gyakran műanyaghulladék kerül. 2010-ben a kutatók becslése szerint egy év alatt 8 milliárd kilogramm műanyag került az óceánba, ami 2025-ig jelentős növekedés várható. Amikor a műanyaghulladék az óceánba kerül, károsíthatja a tengeri ökoszisztémákat, a partra mosódhat szemétként, vagy központi helyekre vándorolhat. szemétörvényeket képezve, mint például a Csendes-óceáni szeméttelep, amely több mint 1,6 millió négyzetkilométeren terül el.
Az Environmental Science folyóiratban most közzétett eredmények azt mutatják, hogy a dokkolóhoz rögzített kísérleti poliuretán anyagokat különféle tengeri élőlények gyorsan megerősítették, és mindössze négy hét alatt elkezdtek lebomlani. A lebontók, főként baktériumok és gombák az anyagokat eredeti monomerekre (kémiai molekulákra) bontják, amelyeket aztán táplálékforrásként használnak fel. Amikor a kutatók azonosították azokat a mikrobákat, amelyek képesek voltak elfogyasztani a poliuretán mintákat, azt találták, hogy ezek a mikrobák a természetes tengeri környezetben gyakran előforduló fajok.
Stephen Mayfield, a Biológiai Tudományok Iskola professzora és a California Seaweed Biotechnology Center igazgatója elmondta: "Nincs egyetlen tudományág, amely kezelni tudná ezeket az általános környezeti problémákat, de kifejlesztettünk egy integrált megoldást, amely a szárazföldön is működik, és most tudom, hogy az óceánban is meg lehet csinálni. Biológiai lebomlás. Meglepődtem, amikor láttam, hogy az óceánban mennyi élőlény telepedett meg ezen a habon. Olyan lett belőle, mint egy mikrobiális zátony."
A kutatók továbbra is arra törekednek, hogy megújuló és fenntartható, biológiai forrásokból előállított monomereket fejlesszenek ki, hogy a jövőben különféle alkalmazásokhoz polimereket állítsanak elő. Kutatásaik folytatják a biológiai bomlás folyamatának és a keletkező vegyi anyagok vizsgálatát is. Szakértők szerint az emberek kezdik megérteni a műanyagszennyezési probléma nagyságát, és olyan alternatívákat keresnek, amelyek kevésbé károsítják a természetet.
Stephen Mayfield elmondta: "A műanyagok helytelen kezelése az óceánban mikroműanyagokká bomlik, és óriási környezetvédelmi problémává vált. Megmutattuk, hogy teljesen lehetséges olyan nagy teljesítményű műanyag termékeket előállítani, amelyek az óceánban lebomlanak. A műanyagok nem. az óceánba kerül, de ha mégis, az anyag a mikrobák táplálékává válik, nem pedig műanyag hulladékká és mikroműanyaggá, amely károsítja a vízi élővilágot."
