Plastik Yiyen Bakteri: Çığır Açan Bir Keşif
Samantha Jenkins, çalıştığı biyoteknoloji firmasındaki bir araştırma projesi sırasında ilginç bir keşif yaptı. Mantarları incelerken, mantarların, kavanozun hava almasını engellemek için kullanılan süngerimsi bir plastik maddeyi sindirdiğini fark etti. Biohm adlı imalat şirketinde biyoteknoloji mühendisi olarak görev yapan Jenkins, bu olayın, plastik atıkların geri dönüşümü açısından önemli bir potansiyele işaret ettiğini belirtti.
Projenin başlangıç amacı yalıtım için biyo panellerde kullanılacak mantarları incelemekti. Ancak aç bir mantar türünün bu süngerimsi plastiği sindirmesi, durumu başka bir boyuta taşıdı. Tek kullanımlık plastik malzemeler, pipetler ve plastik çatal-kaşıklar gibi, çevre kirliliği açısından büyük bir sorun oluşturuyor. Çevre örgütü Greenpeace’e göre, 2015 yılında dünya genelinde 6.3 milyar ton plastik tüketildi ve bunun yalnızca yüzde 9’u geri dönüştürüldü. Geri kalan plastikler ya yakıldı ya da çöplüklere atıldı.
Bugün, Avrupa Birliği’nde paketlemede kullanılan plastiğin yüzde 40’ının geri dönüşüme kazandırıldığı ve 2025 yılı itibarıyla bu oranın yüzde 50’ye çıkarılmasının hedeflendiği belirtiliyor.
Plastiklerin Geri Dönüşüm Sorunları
Ancak içecek şişeleri ve birçok alanda kullanılan PET (polietilen tereftalat) gibi bazı plastik türlerinin geleneksel yöntemlerle geri dönüşümü oldukça zor. Peki, biyolojik yöntemler bu soruna çözüm olabilir mi? Jenkins, keşfettiği mantarın PET ve poliüretan plastik üzerinde denemeler yaptığını ifade ediyor. “Plastiği yerleştiriyorsunuz ve mantar onu yiyor; mantar çoğaldığında, ondan yiyecek, hayvan yemi veya antibiyotik gibi ürünler elde edebilirsiniz” diyor.
Bu alanda başka araştırmalar da önemli başarılar elde etti. İskoçya’daki Edinburgh Üniversitesi’nden araştırmacılar, E. coli bakterisinin laboratuvar ortamında üretilen bir türünü kullanarak PET plastik bileşeni olan tereftalik asit molekülünü vanilya tatlandırıcısına dönüştürdü. Üniversitenin Biyolojik Bilimler Fakültesi’nde görevli Dr. Joanna Sadler, “Araştırmamız henüz çok erken aşamalarda ve süreci daha etkili ve ekonomik hale getirmek için daha fazla çalışma yapmamız gerekiyor” diyor.
Heyecan Verici Bir Başlangıç
Dr. Sadler, “Bu heyecan verici bir başlangıç noktası ve süreç ilerledikçe gelecekte ticari olarak pratik bir çözüm olma potansiyeli taşıyor” şeklinde ifade ediyor. Almanya’nın Leipzig kentindeki Helmholtz Çevre Araştırma Merkezi’nde bir araştırma ekibi de bölgedeki çöplüklerde bulunan bir bakteriyi poliüretanı parçalamada kullanma üzerine çalışıyor. Psödomonas sp. TDA1 adı verilen bu bakteri, kendi kütlesini artırmak için yarısı kadar plastik tüketiyor ve geri kalanını karbondioksit olarak atıyor.
Benzer şekilde, plastik yiyen diğer organizmalar gibi Psödomonas da poliüretan enzimlerini parçalamakta etkili. Araştırma ekibi, bu enzimleri tanıyan genlerin tespit edilmesi için bakterinin genom analizini tamamladı. Ancak bu tekniklerin ekonomik olarak uygulanabilirliği konusunda bazı şüpheler mevcut. ABD’deki Michigan Eyalet Üniversitesi’nden Prof. Ramani Narayan, PET plastiğin bileşenlerinin mikroplar aracılığıyla parçalanmasının bilimsel olarak ilgi çekici olduğunu ve daha fazla araştırma gerektirdiğini vurguluyor. Ancak bu teknolojinin, etkinliği kanıtlanmış ticari dönüşüm teknolojileri ile rekabet edebilmesi gerektiğini de ekliyor.
Carbios’un Yenilikleri
Fransız şirketi Carbios, yeni teknolojilerin ticari etkinlik kazanmasında bir adım önde. Organik gübre üretim sürecinde kullanılan bir enzimi, PET plastiğini parçalamak için kullanıyor. L’Oreal ve Nestle gibi büyük tüketici ürünleri üreten firmalarla ortaklık kurarak, enzimlerle geri dönüşümü sağlanan plastik kullanarak gıda muhafazasında kullanılacak PET şişeler üretiyor. Bu yöntemin mevcut diğer geri dönüşüm yöntemlerinden farklı olarak, renkli PET şişelerde de işe yaradığını belirtmek gerekiyor.
Ancak bu şekilde üretilen şişelerin maliyeti, petrokimya ürünleri kullanımı içeren yöntemlerin iki katına ulaşıyor. Yine de gelecekte bu teknolojinin, geleneksel şişe üretim maliyetleri düzeyine düşme potansiyeli bulunuyor. Leipzig Üniversitesi Analitik Kimya Enstitüsü’nden Dr. Wolfgang Zimmermann, Carbios’un tekniğinin umut verici olduğunu belirtiyor: “Enzimler oldukça yararlıdır, çünkü çok spesifikler ve paketin kirli olması onlar için önemli değildir. Fazla enerjiye ihtiyaç duymuyorlar ve miktarları üzerinde oynama imkanı sunuyorlar. Enzimler küçük birimler halinde kullanılabilir, bu da düşük karbon ayak izi demektir. Ayrıca, metropollerin dışında veya gelişmekte olan ülkelerde de kullanılabilirler.”
Ancak Zimmermann, bu enzimlerin her sorunu çözebileceğini düşünmüyor. “Bu enzimler kullanılarak PET şişelerin geri dönüşümü sağlanabilir. Fakat bu şişelerdeki kristalleşme oranı yüksek olduğundan, enzimlerle parçalanmaları oldukça zor. Bu nedenle, öncelikle bu maddeyi eritmek ve kristalleşmesini azaltmak için ön işlem yapmak gerekiyor. Bu işlem, hem ekonomik açıdan hem de karbon ayak izi bakımından mantıklı değil” diyor.
Carbios’un CEO yardımcısı Martin Stephan ise, enzim yoluyla geri dönüşümün şu anda oldukça dar bir alanda uygulanabileceğini kabul ediyor. “Geliştirdiğimiz teknoloji, yıllık üretimi 75 milyon ton olan sadece iki polyester türü için geçerli. Ancak dünya genelinde üretilen plastik ürün miktarı 350 milyon ton civarında. Bu alanda yapılacak çok iş var” şeklinde sözlerini tamamlıyor.
