Eine gewöhnliche Plastikflasche, wie sie in jedem Supermarkt zu finden ist, kann bis zu 1.000 Jahre benötigen, um sich vollständig zu zersetzen. Ein Behälter aus Polyethylenterephthalat, einer weit verbreiteten Kunststoffart, kann zwischen 450 und 1.000 Jahre für den Abbau auf Mülldeponien benötigen. Eine Plastikflasche aus Polyethylen hingegen kann, abhängig von ihrer Dicke und den Umweltbedingungen, denen sie ausgesetzt ist, zwischen 10 und 1.000 Jahre bestehen bleiben.
Diese Zahlen verdeutlichen eine unbestreitbare Tatsache: Die Kunststoffe, die wir täglich verwenden, sind eine Verschmutzung, die Beachtung verdient. Zudem zerfallen sie beim Abbau nicht vollständig. Anstatt in ihre Grundbestandteile zu zerfallen und Teil des natürlichen Kreislaufs zu werden, zerbrechen sie in Mikroplastik und verbleiben für viele Jahre in diesem Zustand. Es ist eine unangenehme Wahrheit, an der kein Zweifel besteht.
“Lebendige” Kunststoffe sind bereits da
Glücklicherweise gibt es für Menschen umweltfreundlichere Materialien wie Papier, das Kunststoff in manchen Szenarien perfekt ersetzen kann. Allerdings gibt es auch Anwendungen, bei denen der Ersatz von Kunststoffen, wie im ersten Absatz beschrieben, nicht so einfach ist. Doch es besteht Hoffnung. Ein Team der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, angeführt vom synthetischen Biologen Chenwang Tang, hat eine neue Kunststoffart entwickelt, die sich selbst zerstört, wenn sie innerhalb eines Monats entsorgt wird.
Das klingt sehr vielversprechend. Zudem ist die Technologie, die zur Entwicklung dieses neuen Kunststoffs führte, äußerst innovativ. Im Jahr 2016 entdeckten Mitarbeiter einer Recyclinganlage in Japan ein Bakterium, das ein Protein produziert, welches Kunststoff effizient abbauen kann. In den Jahren danach identifizierten verschiedene Forschungsgruppen weitere Bakterien, die Enzyme produzieren, die Kunststoffe zersetzen können, was zur Entwicklung von synthetischen Enzymen in Laboren führte, die Kunststoffe noch schneller abbauen.
Die Leistung der genannten chinesischen Forscher liegt darin, dass sie einen Weg entdeckt haben, Sporen von Bakterien, die plastikabbauende Enzyme produzieren, in einen Kunststoff einzubetten, der als Polycaprolacton (PCL) bekannt ist. Diese Enzyme werden freigesetzt, wenn der Kunststoff nach dem Gebrauch zu zerfallen beginnt und führen zu dessen vollständiger Zersetzung. Allerdings sind diese Enzyme instabil und anfällig.
Die chinesischen Forscher gaben jedoch nicht auf. Sie modifizierten ein Gen des Bakteriums Burkholderia cepacia (BC), um die Produktion eines hitze- und druckbeständigen Enzyms zu fördern. Sobald die Kunststoffoberfläche sich zersetzt, aktivieren sich die Sporen und beschleunigen den Abbau der PCL-Moleküle bis zu deren nahezu vollständiger Auflösung.
Ein bedeutender Vorteil dieser Technologie ist, dass sie ohne den Einsatz von Antibiotika auskommt, um den Abbau zu fördern. Es bleibt zu hoffen, dass diese wissenschaftliche Entwicklung das Labor verlässt und in der realen Welt erfolgreich getestet wird.
Bild | Mali maeder
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