Der ebenso vielseitige wie problematische Werkstoff Kunststoff scheint seine Achillesferse gefunden zu haben. Oder besser gesagt, Wissenschaftler haben es nach Maß für ihn geschaffen. Durch die Einführung von Sporen „plastikfressender“ Bakterien in seine Struktur haben sie eine neue Art von Material geschaffen: widerstandsfähig und langlebig im Gebrauch, aber in der Lage, sich selbst zu zerstören, sobald es auf der Mülldeponie landet.
Ihr Lieben, das ist eine Innovation, die wirklich einen großen Wendepunkt darstellen könnte: Und sie entspringt wieder einmal einer gewissen „Biomimikry“ (meiner Obsession).
Eine kreative Lösung für ein dringendes Problem
Die Plastikverschmutzung, ich habe Ihnen tausendmal davon erzählt, ist eine der dringendsten Umweltherausforderungen, mit denen die Menschheit konfrontiert ist. Dieses Material ist in jeden Winkel unseres täglichen Lebens eingedrungen jetzt können wir es nicht mehr loswerdenTatsächlich häuft es sich immer weiter an.
In einer Studie veröffentlicht in Nature Communications veröffentlicht (Ich verlinke es hier) hat ein Forscherteam einen überraschenden Ansatz entwickelt, um dieses Problem anzugehen: den Mechanismus für seinen biologischen Abbau in den Kunststoff selbst zu integrieren.
Super hitzebeständige Sporen
Das erste Hindernis, das es zu überwinden galt, bestand darin, einen Weg zu finden, wie Bakteriensporen die hohen Temperaturen überleben können, die für die Herstellung von Kunststoff erforderlich sind. Wie das Forscherteam erklärt: „Die hohe Hitze, die zur Herstellung des Kunststoffs verwendet wird, würde die meisten Bakteriensporen abtöten.“
Die meisten davon, ja. Aber nicht alles. Die Forscher haben die Bakterien genetisch verändert Bacillus subtilis, Dadurch können sie Temperaturen von bis zu 135 °C standhalten. Die Ergebnisse? Sie waren beeindruckend: 96–100 % der veränderten Bakterien überlebten die Verarbeitungstemperatur des Kunststoffs, im Vergleich zu nur 20 % der unmodifizierten Bakterien.
Schneller und effektiver biologischer Abbau
Nachdem dieses Hindernis überwunden war, testete das Team die Wirksamkeit der Bakterien bei der Zersetzung des Kunststoffs. Die im Material eingebetteten Sporen in Konzentrationen bis zu 1 % des Kunststoffgewichts, werden durch die im Boden vorhandene Feuchtigkeit und Nährstoffe aktiviert, sobald das Produkt auf der Mülldeponie landet.
Auch in diesem Fall sprechen die Ergebnisse eindeutig: die Bakterien Sie zersetzten über 90 % des Materials innerhalb von fünf Monaten nach der Einbettung in den Kompost. Ein außerordentlich schneller biologischer Abbauprozess für ein Material deren Zersetzung normalerweise Jahrzehnte oder Jahrhunderte dauert.
Dank der Sporen stärker und widerstandsfähiger
Die eigentliche Überraschung dieser Innovation ist, dass die Einarbeitung von Bakteriensporen den Kunststoff nicht schwächt, im Gegenteil. Tests haben gezeigt, dass Kunststoff aus Sporen besteht es war bis zu 37 % widerstandsfähiger und zeigte a Zugfestigkeit bis zu 30 % höher im Vergleich zu normalem TPU.
Die Forscher gehen davon aus, dass die Sporen als verstärkender Füllstoff wirken und die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessern.
Eine skalierbare Technik für eine nachhaltigere Zukunft
Das Forschungsteam betont, dass diese potenziell skalierbare Technik neue Möglichkeiten für die Entsorgung nicht recycelbarer TPUs eröffnen und sie gleichzeitig widerstandsfähiger und langlebiger machen könnte. Wie in der Studie hervorgehoben,
Durch die Kombination dieser Methode mit anderen Techniken könnten wir erhebliche Fortschritte bei der Lösung des Problems der Plastikverschmutzung erzielen.
Wieder einmal zeigt uns die Natur selbst mit ihrer Anpassungsfähigkeit den Weg, den es zu gehen gilt. Es liegt an uns, diese Ideen zu erfassen und in konkrete Maßnahmen umzusetzen, um eine bessere Zukunft aufzubauen.
