A Nature Communications tudományos szaklapban publikált, új tanulmány mögött álló kutatócsoport ismételten növekvő hőhatásnak tette ki a spórákat, amiből megállapította, hogy a baktériumok képesek megbirkózni a baktériumspórák és a TPU összekeveréséhez szükséges 135 Celsius-fokos hőmérséklettel.
A műanyagok gyors lebontására irányuló korábbi erőfeszítések során a baktériumenzimeket és gombákat gyakran talajból és komposztkupacokból szerezték be, ahol ezek a mikrobák a természetben bőségesen megtalálhatóak.
Ennek az új anyagnak azonban csak a benne lévő baktériumspórákra van szüksége, amelyeket némi tápanyaggal és nedvességgel „ébresztettek fel”, hogy elkezdjék a lebontást.
Ami figyelemre méltó, hogy az anyagunk további mikrobák jelenléte nélkül is lebomlik. Valószínűleg a legtöbb ilyen műanyag nem fog mikrobákban gazdag komposztáló létesítményekbe kerülni. Így ez a mikrobamentes környezetben való önlebomlás képessége sokoldalúbbá teszi a technológiánkat
– mondja Jon Pokorski, a San Diegói Egyetem (UC San Diego) polimer kutatója, a csapat vezetője a ScienceAlert online tudományos portálnak.
A kutatás több fontos szakaszt foglalt magában, ami a B. subtilis kiválasztásával kezdődött. Ez egy olyan baktériumtípus, amelyet már korábban összefüggésbe hoztak a műanyag lebontásával, és amely a szokásos táplálék- és energiaellátás nélkül, nyugalmi állapotban is képes túlélni. Egy másik szakaszban az új műanyag bomlási sebességét vizsgálták: ideális komposztálási körülmények között újra „felébresztették” a baktériumokat alvó állapotukból, és
a műanyag 90 százaléka öt hónap alatt eltűnt.
A szakemberek pozitív jeleket láttak arra vonatkozóan, hogy kevésbé ideális körülmények között is bekövetkezhet bizonyos szintű lebomlás. Ez kulcsfontosságú lehet a műanyag ártalmatlanításakor. A kutatások azt mutatják, hogy nem minden „komposztálható” műanyag bomlik le úgy, ahogyan azt reklámozzák.
Amellett, hogy a kutatók biológiailag lebomlóvá tették a műanyagot, a baktériumspórák mintegy 30 százalékkal erősebbé tették az anyagot, és a nyújthatóságát is növelték.
Mindkét tulajdonság nagymértékben javult pusztán a spórák hozzáadásával. Ez azért nagyszerű, mert a spórák hozzáadása a mechanikai tulajdonságokat az ismert korlátokon túlmutat, ahol korábban kompromisszumot kellett kötni a szakítószilárdság és a nyújthatóság között
– magyarázta Pokorski, hozzátéve, hogy a TPU-t széles körben használják mindenféle termékben, a telefontoktól az autóalkatrészekig, de jelenleg nincs hatékony módja az újrahasznosításának.
Mivel a műanyaggyártás rohamosan növekszik, a tudósok szerint ezért van sürgősen szükségünk olyan módszerekre, amelyekkel korlátozhatjuk, hogy mennyi kerül a környezetbe belőle. Úgy vélik, a jövőbeni kutatások terén még rengeteg lehetőség kínálkozik: a
bomlás után visszamaradó baktériumok ártalmatlanná tételétől kezdve a műanyagok és baktériumok különböző kombinációinak kikísérletezésén át az egész folyamat továbbfejlesztéséig.
Más kutatók eközben olyan műanyagokat próbálnak előállítani, amelyek nem fosszilis tüzelőanyagokból, például kőolajból vagy azok származékaiból készülnek.