Το 2019, το υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ κάλεσε ειδικούς να κάνουν ερευνητικό έργο για να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση του προβλήματος των πλαστικών αποβλήτων που παράγονται όταν τα στρατεύματα στέλνονται για εργασία σε απομακρυσμένες τοποθεσίες ή σε ζώνες καταστροφών.

Το υπουργείο αναζητούσε έναν τρόπο που θα μπορούσε να μετατρέψει, μεταξύ άλλων, περιτυλίγματα τροφίμων και μπουκάλια νερού σε καύσιμα και μερίδες φαγητού. Το σύστημα έπρεπε να είναι φορητό και αρκετά μικρό ώστε να χωράει σε ένα στρατιωτικό όχημα και να μπορεί να λειτουργεί με λίγη ενέργεια. Έπρεπε επίσης να αξιοποιεί τη δύναμη των «πλαστικοφάγων» μικροβίων.

«Όταν ξεκινήσαμε αυτό το έργο πριν από τέσσερα χρόνια, οι ιδέες υπήρχαν […] Παρ’ όλα αυτά στην αρχή, [η προσπάθεια] έμοιαζε περισσότερο με επιστημονική φαντασία παρά με κάτι που πραγματικά θα λειτουργούσε», λέει ο Stephen Techtmann, μικροβιολόγος στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, ο οποίος ηγείται μίας εκ των τριών ερευνητικών ομάδων που λαμβάνουν χρηματοδότηση για το project.

H αβεβαιότητα ήταν το κλειδί

H Υπηρεσία Προηγμένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) παραδοσιακά υποστηρίζει έργα υψηλού κινδύνου και υψηλής ανταμοιβής. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα κάθε μεμονωμένη προσπάθεια να καταλήξει σε αποτυχία.

Ωστόσο, όταν ένα έργο πετύχει, έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει μια πραγματική επιστημονική ανακάλυψη. Ο στόχος, για τον Leonard Tender, διευθυντή του προγράμματος στην DARPA, είναι να «περάσουμε από τη δυσπιστία και το ‘Πλάκα μου κάνεις’» σε κάτι που είναι πραγματικά εφικτό.

Σύμφωνα με το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών, οι άνθρωποι δημιουργούν περίπου 440 εκατομμύρια τόνους πλαστικών αποβλήτων ετησίως, με το μεγαλύτερο μέρος αυτών να καταλήγει σε χωματερές ή στον ωκεανό, όπου τα μικροπλαστικά και οι πλαστικές σακούλες αποτελούν απειλή για την άγρια ζωή.

Πέρα όμως από τα συνήθη μέτρα που παίρνουν οι κυβερνήσεις, όπως τα προγράμματα ανακύκλωσης, τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες πειραματίζονται επίσης με διάφορα είδη «πλαστικοφάγων» βακτηρίων.

Η DARPA, ωστόσο, ακολουθεί μια ελαφρώς διαφορετική προσέγγιση αναζητώντας μια συμπαγή και κινητή λύση που θα χρησιμοποιεί το πλαστικό για να δημιουργήσει κάτι εντελώς διαφορετικό: Τροφή για τον άνθρωπο.

Διαβασε ακομα

Πλαστικά απορρίμματα από 2.000 φορτηγά πετιούνται κάθε μέρα στη θάλασσα. Δες πού καταλήγουν

Μικρόβια κατάλληλα για κατανάλωση

Ο στόχος, σπεύδει να προσθέσει ο Techtmann, «δεν είναι να ταΐσουμε τους ανθρώπους με πλαστικό» αλλά τα μικρόβια που καταστρέφουν το πλαστικό στο συγκεκριμένο σύστημα να αποδειχθούν τα ίδια κατάλληλα για ανθρώπινη κατανάλωση.

Ο Techtmann πιστεύει ότι το μεγαλύτερο μέρος του έργου θα είναι έτοιμο σε ένα ή δύο χρόνια. Επί του παρόντος, η ομάδα του κάνει δοκιμές τοξικότητας και στη συνέχεια θα υποβάλει τα αποτελέσματά της στον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων για εξέταση.

Ακόμη και αν όλα αυτά πάνε ομαλά, βέβαια, παραμένει μία επιπλέον πρόκληση: Το κατά πόσο οι άνθρωποι θα ξεπεράσουν την ιδέα ότι θα καταναλώνουν – στην ουσία – μικρόβια που τρέφονται με τα σκουπίδια μας…

Ο μηχανικός τεμαχιστής

Ο στρατός δεν είναι ο μόνος φορέας που εργάζεται για να μετατρέψει τα μικρόβια σε τροφή. Από την Κορέα έως τη Φινλανδία, ένας μικρός αριθμός ερευνητών, καθώς και ορισμένες εταιρείες, διερευνούν κατά πόσον οι μικροοργανισμοί θα μπορούσαν μια μέρα να βοηθήσουν στη διατροφή του αυξανόμενου παγκόσμιου πληθυσμού.

Το σύστημα του Michigan Tech ξεκινά με έναν «μηχανικό τεμαχιστή», ο οποίος κόβει το πλαστικό σε μικρά θραύσματα που στη συνέχεια μεταφέρονται σε έναν αντιδραστήρα, όπου εμποτίζονται σε υδροξείδιο του αμμωνίου υπό υψηλή θερμότητα.

Ορισμένα πλαστικά, όπως το ΡΕΤ, το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή μπουκαλιών νερού μιας χρήσης, διασπώνται, ενώ άλλα πλαστικά που χρησιμοποιούνται στις στρατιωτικές συσκευασίες τροφίμων – δηλαδή το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο – μεταφέρονται σε έναν άλλο αντιδραστήρα, όπου υπόκεινται σε πολύ υψηλότερη θερμότητα και απουσία οξυγόνου. Υπό αυτές τις συνθήκες, το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο μετατρέπονται σε ενώσεις που μπορούν να ανακυκλωθούν σε καύσιμα και λιπαντικά.

Αφού το ΡΕΤ διασπαστεί στο υδροξείδιο του αμμωνίου, το υγρό μεταφέρεται σε έναν άλλο αντιδραστήρα, όπου καταναλώνεται από μια αποικία μικροβίων.

Πλούσια πηγή πρωτεϊνών

Ο Techtmann αρχικά πίστευε ότι θα έπρεπε να πάει σε ένα ιδιαίτερα μολυσμένο περιβάλλον για να βρει βακτήρια ικανά να διασπάσουν το αποδομημένο πλαστικό. Ωστόσο, όπως αποδείχθηκε, τα βακτήρια από σωρούς κομπόστ λειτούργησαν πολύ καλά.

Αυτό μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι το αποδομημένο πλαστικό που εισέρχεται στον αντιδραστήρα έχει παρόμοια μοριακή δομή με ορισμένες ενώσεις φυτικού υλικού. Έτσι, τα βακτήρια που διαφορετικά θα έτρωγαν φυτά μπορούν ίσως αντ’ αυτού να αντλήσουν την ενέργειά τους από το πλαστικό.

Αφού τα βακτήρια καταναλώσουν το πλαστικό, τα μικρόβια στη συνέχεια αποξηραίνονται σε μια σκόνη που μυρίζει λίγο σαν διατροφική μαγιά και έχει μια ισορροπία λιπών, υδατανθράκων και πρωτεϊνών, λέει ο Techtmann.

Διαβασε ακομα

Με ποια φαγητά τρως το περισσότερο πλαστικό; Η απάντηση θα σε εκπλήξει

Μία έρευνα πολλών ετών

Η έρευνα σχετικά με τους βρώσιμους μικροοργανισμούς χρονολογείται τουλάχιστον 60 χρόνια πριν, αλλά το σύνολο των αποδείξεων είναι σαφώς μικρό – μια ανασκόπηση εκτιμά ότι από το 1961 και μετά έχουν δημοσιευθεί κατά μέσο όρο επτά εργασίες ανά έτος.

Παρ’ όλα αυτά, οι ερευνητές αναφέρουν πως υπάρχουν σοβαροί λόγοι για να εξετάσουν οι χώρες τα μικρόβια ως πηγή τροφίμων. Μεταξύ άλλων, είναι πλούσια σε πρωτεΐνες, γράφει ο Sang Yup Lee, βιομηχανικός και ανώτερος αντιπρόεδρος για την έρευνα στο Korea Advanced Institute of Science and Technology.

Επιπλέον, η καλλιέργεια μικροβίων απαιτεί λιγότερη γη και νερό σε σχέση με τις παραδοσιακές γεωργικές και κτηνοτροφικές μεθόδους. Ως εκ τούτου, μπορεί να αποδειχθούν μια πιο βιώσιμη πηγή διατροφής, ιδίως καθώς ο ανθρώπινος πληθυσμός αυξάνεται.

Ωστόσο, σύμφωνα με τον Lee, προς το παρόν, μόνο ορισμένοι μικροοργανισμοί θεωρούνται ασφαλείς για κατανάλωση, εκείνοι που χρησιμοποιούνται για τη ζύμωση τροφίμων και ποτών, όπως τα βακτήρια γαλακτικού οξέος και οι βάκιλλοι – αλλά αυτοί δεν διασπούν τα πλαστικά.

Λίγο πριν την έγκριση από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων

Πριν από τη χρήση των «πλαστικοφάγων» μικροβίων ως τροφή για τον άνθρωπο, η ερευνητική ομάδα θα καταθέσει στοιχεία στις ρυθμιστικές αρχές που θα δείχνουν ότι η ουσία είναι ασφαλής. Ο Joshua Pearce, ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Western University στο Οντάριο του Καναδά, πραγματοποίησε τον αρχικό τοξικολογικό έλεγχο, διασπώντας τα μικρόβια σε μικρότερα κομμάτια, τα οποία συνέκρινε με γνωστές τοξίνες.

«Είμαστε αρκετά σίγουροι ότι δεν υπάρχει τίποτα κακό εκεί μέσα», λέει ο Pearce, προσθέτοντας πως η ομάδα εξετάζει επί του παρόντος πώς συμπεριφέρονται οι αρουραίοι όταν καταναλώνουν τα μικρόβια μακροπρόθεσμα. Εάν οι αρουραίοι τα πάνε καλά, «τότε το επόμενο βήμα θα είναι να υποβληθούν τα δεδομένα στον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων» για εξέταση.

«Τροφή επιβίωσης»

Τα τελευταία χρόνια, πολλές είναι οι εταιρείες που βρίσκονται σε διάφορα στάδια εμπορίας νέων ποικιλιών βρώσιμων μικροβίων. Μια φινλανδική νεοφυής επιχείρηση, η Solar Foods, για παράδειγμα, πήρε ένα βακτήριο που υπάρχει στη φύση και δημιούργησε ένα προϊόν σε σκόνη με καφέ απόχρωση μουστάρδας, το οποίο έχει εγκριθεί για χρήση στη Σιγκαπούρη.

Δείτε αυτή τη δημοσίευση στο Instagram.

Η δημοσίευση κοινοποιήθηκε από το χρήστη Solar Foods (@solar_foods)

Ακόμη και αν τα «πλαστικοφάγα» μικρόβια αποδειχθούν ασφαλή για ανθρώπινη κατανάλωση, λέει ο Techtmann, το κοινό θα μπορούσε να αντιδράσει στην προοπτική να τρώει κάτι που τρέφεται με πλαστικά απόβλητα.

Για τον λόγο αυτό, εξηγεί, η συγκεκριμένη ομάδα μικροβίων θα μπορούσε να αποδειχθεί πιο χρήσιμη σε απομακρυσμένες στρατιωτικές βάσεις ή κατά τη διάρκεια της ανακούφισης από καταστροφές, όπου θα μπορούσε να καταναλωθεί βραχυπρόθεσμα, για να βοηθήσει τους ανθρώπους να επιβιώσουν.

«Νομίζω ότι θα υπάρχει λίγο λιγότερη ανησυχία […] αν πρόκειται [αυτοί οι μικροοργανισμοί] να κρατήσουν ένα άτομο ζωντανό για μία ή δύο ημέρες ακόμα», καταλήγει ο Techtmann.

Με πληροφορίες από Undark