биопласмаса

В списке угроз планетарной экологии пластик расположился где-то между глобальным потеплением и ядерным оружием. Он везде, начиная от будильника, который мы проклинаем по утрам, и заканчивая смартфоном, который мы вечером ставим на зарядку.

По некоторым оценкам, сегодня до 40% всей поверхности Тихого океана занято плавающими отходами, в том числе пластмассовыми, которые с течением времени формируют целые острова. Обитатели морских глубин по ошибке начинают включать пластик в свой рацион питания.

А между тем черепаха, у которой поперек панциря обвилась бутылка от Coca-Cola, и компания British Petroleum с точки зрения экологии явления одного порядка. Помните случай в Мексиканском заливе, когда в воду попало несколько миллионов баррелей нефти? Общественность пришла в негодование, но никто даже не задумался, а что бы случилось, доберись эта нефть до берега. А там снова завод, снова переработка, снова тонны никому не нужных пластмассовых изделий.

Впрочем, это не заставит мир отказаться от пластика. И как вы думаете, что происходит с пластмассой, когда наши гаджеты устаревают или приходят в негодность? Увы, ничего. Отправленные на свалку смартфоны могут пережить не только вас, но и ваших детей. Именно поэтому компанию Metabolix (Кембридж, шт. Массачусетс) можно назвать революционером. Группа исследователей намерена создать универсальную, недорогую и, что самое главное, биоразлагаемую пластмассу, не прибегая к услугам нефтехимической отрасли. Как? Очень просто: ребята собираются в буквальном смысле слова ее выращивать.

Автор идеи — Оливер Пиплс, главный научный сотрудник Metabolix, проработавший в Массачусетском технологическом институте (MIT) более 20 лет. Долгое время он изучал строение почвенных бактерий, пока не наткнулся на цепочку генов, отвечающих за выработку полимера углерода под названием РНА. Она пробудила в ученом живой интерес.

РНА (полигидроксиалканоаты) — это линейный полимер углерода, получаемый в результате ферментации сахаров бактерией Alcaligenes eutro-phus. Она использует РНА точно так же, как организм млекопитающих (в том числе и человека) использует гликоген, — как форму хранения энергии. И тут-то Оливер понял, что если внедрить РНА в массовое производство, то вопрос об утилизации отходов отпадет сам собой.

Потребовалось десять лет кропотливой работы, чтобы заставить бактерию произвести достаточное для тестирования количество РНА, а потом еще 2 — 3 года, чтобы внедрить бактериальные гены в ДНК растений.

А точнее, в ДНК проса, которое дает обильный урожай в рекордно короткие сроки (за что его также ценят изготовители целлюлозного этанола).

В итоге Оливер получил маленькую химическую лабораторию. Просо, поглощая углекислый газ из атмосферы, «вытаскивает» из него углерод и отправляет на хранение в РНВ (то же самое, что и РНА, только у представителей растительного мира). РНВ вполне пригоден для изготовления пластиковой упаковки и корпусов. Однако, чтобы идея прижилась, он должен составлять не менее 10 % от общего химического состава.

В 2008 г. Меtаbolix удалось добиться показателя в 1,2%, в 2012-м — 2,3%. Однако Оливер на верном пути, так как некоторые образцы содержали до 7% РНВ.

Не дожидаясь заветной десятки, Меtаbolix разработала ряд технологий, необходимых для извлечения полимеров. Первая предусматривает выпекание дробленого проса при температуре 300 °С. что приводит к разрушению ячейки РНВ и ее превращению в кротоновую кислоту. Вторая (более дорогая, но и более перспективная) заключается в применении специальных растворителей, которые провоцируют выпадение РНВ в осадок. В любом случае конечный продукт можно сразу отправлять на химзавод.

Естественно, что проект м-ра Оливера имеет огромное значение для охраны окружающей среды. Подобное производство не нуждается в топливе, следовательно, выбросы СO2 на нуле. Так что не за горами тот день, когда выброшенный смартфон спустя пару лет буквально развеется по ветру.