Бактерии едят пластик, чтобы пластик не «съел» нас | Блоги

Двое ученых Миранда Вэнг и Джинни Яо попали в рейтинг молодых лидеров в сфере социального предпринимательства Forbes за 2018 год, расположившись на третьем месте. Девушки основали BioCellection, который решает проблему пластмассового кризиса. Кризис здесь означает не недостаток, но переизбыток: главная цель проекта состоит в разработке экономичного решения для переработки в настоящее время не перерабатываемых пластиковых отходов. Их команда создала химический процесс, который разлагает этот материал на воду и углекислый газ. Помимо того, что девушки были отмечены изданием Forbes, они уже получили несколько престижных наград. Например, стали самыми юными лауреатами Перлмановской премии. Так они собрали несколько сотен тысяч долларов, чтобы коммерциализировать свою разработку. На данный момент исследователи смогли добиться готовности технологии к промышленному использованию, однако еще предстоит решить вопрос скорости переработки. Миранда и Джинни посещали среднюю школу Маги в Ванкувере и в 12 классе вместе участвовали в конкурсе Sanofi Biogenius Canada. С помощью своего наставника, доктора Линдси Элтис из Университета Британской Колумбии, девушки смогли обнаружить бактерии в реке Фрейзер, которые могли есть пластмассу. Их открытие привлекло внимание общественности. Чуть позднее их даже пригласили выступить на конференции TED в Калифорнии. Девушки организовали стартап BioCellection, на содержание которого и пошли выигранные деньги. В окончательном варианте один цикл Biocellection займет всего сутки, а на выходе останутся только вода и углекислый газ. Сейчас каждую тонну пластикового мусора они превращают в химикаты стоимостью более $2500 и предотвращают выброс 20 тонн углекислого газа. За время работы BioCellection удалось увеличить количество переработанной пластмассы на 10%. В этом году проект переезжает в новую лабораторию в Менло-Парк, которая полностью оборудована для того, чтобы удвоить экспериментальные возможности команды. К группе исследователей присоединился еще один эксперт – девушки пригласили доктора Эрика Фриера, инженера-химика с 15-летним опытом работы в качестве техника-лаборанта и администратора как главного технического директора. Стартап завел еще несколько полезных знакомств: получил одобрение для экспериментальных установок по переработке отходов совместно с корпорацией GreenWaste Recovery и городом Сан-Хосе. С BioCellection также сотрудничает Google – отдает на утилизацию всю пластиковую пленку со строительной площадки комплекса. Многообещающий потенциал заключен и в работе с Covestro (поставщиком полимеров премиум-класса) для тестирования химических продуктов, изготовленных путем переработки пластиковых пакетов. Промышленные предприятия активно используют именно пластиковую упаковку, которая, по данным экспертов, сегодня составляет 40% всего бытового мусора. Сегодня перерабатывается всего лишь 9% паковочной пластмассы, а остальные 91% остаются гнить на свалке либо загрязняют окружающую среду, летая по улицам или плавая в мировом океане. Сжигать пластик не вариант: при плавлении он выделяет токсичные вещества. А такие виды пластика, как ПВХ и ПС, жечь и вовсе нельзя. В воздухе сразу появятся канцероген стирол и диоксины. На изделиях из пластика эти виды обычно обозначают цифрами 3 и 6 внутри треугольника. В этом году Американское химическое общество в своей работе подсчитало, сколько пластика едят люди. В организм взрослого человека с пищей (морской рыбой, другими продуктами питания, бутилированной водой) и вдыхаемым воздухом попадает до 121 тысячи микрочастиц пластика за год. Его нашли даже внутри самых глубоководных существ – небольших морских животных из отряда амфиподов: у 100% из тех, что обитают в Бездне Челленджера в Марианской впадине (самая глубокая точка поверхности Земли – 10899м), и у 50% из тех, что встречаются в Новогебридском желобе (9165м). Однако это все же не первый раз, когда исследователи оказались так близко к решению одной из самых актуальных проблем человечества. В 2015 году россиянка Анна Каширская, аспирант кафедры прикладной биологии и микробиологии Астраханского университета, вывела микроорганизмы, пожирающие пластик. Экспериментировать с этим она начала еще в 2007 году, когда посещала кружок при АГТУ «Юный микробиолог». «Восемь лет назад я взяла фрагмент полиэтиленового пакета размером четыре на четыре сантиметра и погрузила в обычную дистиллированную воду, куда добавила немного почвы с местного пустыря и два процента неорганических солей. Через месяц на поверхности воды образовалась зеленая пленка – это были водоросли. Разумеется, жидкость испарялась. Чтобы процесс шел непрерывно, я регулярно пополняла раствор водой». Анна считает, что если распылять полученный раствор над полигонами, то бактерии, которые она выделила во время эксперимента, так называемые грибы микромицеты, медленно, но верно делали бы свое дело. За восемь лет полиэтилен, на котором проводились испытания, потерял в весе около 30% и стал очень хрупким: его прочность снизилась на 96%. О подобном открытии японцев стало известно в 2016 году. Отличие состоит в виде поедателей пластика: это грамотрицательные бактерии ранее неизвестного вида. Они носят интересное название Ideonella sakaiensis 201-F6 и были найдены при исследовании океанских микроорганизмов. Эти бактерии выделяют два фермента, разлагающие ПЭТ до терефталевой кислоты и этиленгликоля, которые являются экологически безопасными.

Что произошло?

Помимо того, что девушки были отмечены изданием Forbes, они уже получили несколько престижных наград. Например, стали самыми юными лауреатами Перлмановской премии. Так они собрали несколько сотен тысяч долларов, чтобы коммерциализировать свою разработку. На данный момент исследователи смогли добиться готовности технологии к промышленному использованию, однако еще предстоит решить вопрос скорости переработки.

Как девушки пришли к этому?

Миранда и Джинни посещали среднюю школу Маги в Ванкувере и в 12 классе вместе участвовали в конкурсе Sanofi Biogenius Canada. С помощью своего наставника, доктора Линдси Элтис из Университета Британской Колумбии, девушки смогли обнаружить бактерии в реке Фрейзер, которые могли есть пластмассу. Их открытие привлекло внимание общественности. Чуть позднее их даже пригласили выступить на конференции TED в Калифорнии.

Девушки организовали стартап BioCellection, на содержание которого и пошли выигранные деньги. В окончательном варианте один цикл Biocellection займет всего сутки, а на выходе останутся только вода и углекислый газ. Сейчас каждую тонну пластикового мусора они превращают в химикаты стоимостью более $2500 и предотвращают выброс 20 тонн углекислого газа. За время работы BioCellection удалось увеличить количество переработанной пластмассы на 10%.

В этом году проект переезжает в новую лабораторию в Менло-Парк, которая полностью оборудована для того, чтобы удвоить экспериментальные возможности команды. К группе исследователей присоединился еще один эксперт – девушки пригласили доктора Эрика Фриера, инженера-химика с 15-летним опытом работы в качестве техника-лаборанта и администратора как главного технического директора.

Стартап завел еще несколько полезных знакомств: получил одобрение для экспериментальных установок по переработке отходов совместно с корпорацией GreenWaste Recovery и городом Сан-Хосе. С BioCellection также сотрудничает Google – отдает на утилизацию всю пластиковую пленку со строительной площадки комплекса. Многообещающий потенциал заключен и в работе с Covestro (поставщиком полимеров премиум-класса) для тестирования химических продуктов, изготовленных путем переработки пластиковых пакетов.

Почему это важное открытие?

Промышленные предприятия активно используют именно пластиковую упаковку, которая, по данным экспертов, сегодня составляет 40% всего бытового мусора. Сегодня перерабатывается всего лишь 9% паковочной пластмассы, а остальные 91% остаются гнить на свалке либо загрязняют окружающую среду, летая по улицам или плавая в мировом океане. Сжигать пластик не вариант: при плавлении он выделяет токсичные вещества. А такие виды пластика, как ПВХ и ПС, жечь и вовсе нельзя. В воздухе сразу появятся канцероген стирол и диоксины. На изделиях из пластика эти виды обычно обозначают цифрами 3 и 6 внутри треугольника.

В этом году Американское химическое общество в своей работе подсчитало, сколько пластика едят люди. В организм взрослого человека с пищей (морской рыбой, другими продуктами питания, бутилированной водой) и вдыхаемым воздухом попадает до 121 тысячи микрочастиц пластика за год. Его нашли даже внутри самых глубоководных существ – небольших морских животных из отряда амфиподов: у 100% из тех, что обитают в Бездне Челленджера в Марианской впадине (самая глубокая точка поверхности Земли – 10899м), и у 50% из тех, что встречаются в Новогебридском желобе (9165м).

Никто раньше до этого не додумался?

Однако это все же не первый раз, когда исследователи оказались так близко к решению одной из самых актуальных проблем человечества. В 2015 году россиянка Анна Каширская, аспирант кафедры прикладной биологии и микробиологии Астраханского университета, вывела микроорганизмы, пожирающие пластик. Экспериментировать с этим она начала еще в 2007 году, когда посещала кружок при АГТУ «Юный микробиолог».

«Восемь лет назад я взяла фрагмент полиэтиленового пакета размером четыре на четыре сантиметра и погрузила в обычную дистиллированную воду, куда добавила немного почвы с местного пустыря и два процента неорганических солей. Через месяц на поверхности воды образовалась зеленая пленка – это были водоросли. Разумеется, жидкость испарялась. Чтобы процесс шел непрерывно, я регулярно пополняла раствор водой».

Анна считает, что если распылять полученный раствор над полигонами, то бактерии, которые она выделила во время эксперимента, так называемые грибы микромицеты, медленно, но верно делали бы свое дело. За восемь лет полиэтилен, на котором проводились испытания, потерял в весе около 30% и стал очень хрупким: его прочность снизилась на 96%.

О подобном открытии японцев стало известно в 2016 году. Отличие состоит в виде поедателей пластика: это грамотрицательные бактерии ранее неизвестного вида. Они носят интересное название Ideonella sakaiensis 201-F6 и были найдены при исследовании океанских микроорганизмов. Эти бактерии выделяют два фермента, разлагающие ПЭТ до терефталевой кислоты и этиленгликоля, которые являются экологически безопасными.