Ideja o keksima proizvedenim od reciklirane plastike zvuči kao zaplet distopijskog znanstveno-fantastičnog filma. Ipak, znanstvenici tvrde da su uspjeli stvoriti upravo takav proizvod u sklopu projekta koji financira Nasa s ciljem prehrane astronauta na budućim dugotrajnim svemirskim misijama. Tehnologija koristi mikrobe kako bi riješila dva goruća problema istovremeno: sve veći problem plastičnog otpada i potrebu za održivim izvorima hrane.
Budućnost prehrane u svemiru
Nova tehnologija koristi posebno dizajnirane kvasce za pretvaranje plastike i poljoprivrednog otpada u jestive proteine, masti i arome. Dobivena smjesa zatim se provlači kroz 3D printer kako bi se oblikovao keks u obliku diska. Iza ovog inovativnog pristupa stoji tim koji predvodi dr. Lahiru Jayakody, mikrobiolog sa Sveučilišta Southern Illinois Carbondale.
- Moj laboratorij radi na razvoju tehnologija za recikliranje plastike. Pomislili smo, zašto ne bismo razmotrili hranu? Plastika je ugljik i hrana je ugljik - rekao je Jayakody.
Tim još nije dobio institucionalno odobrenje za kušanje keksa dobivenih iz plastike, ali navode da su "dobili visoke ocjene za aromu".
- Još ih nismo jeli jer čekamo odobrenje za testiranje na ljudima - izjavio je Jayakody uoči predstavljanja rada na sastanku Američkog kemijskog društva u Chicagu.
Kako od plastične boce nastaje keks?
Proces pretvaranja otpadne plastike u hranjive tvari financiran je u sklopu Nasinog natječaja "Deep Space Food Challenge", koji je pozvao znanstvenike da razviju nove prehrambene tehnologije za rješavanje problema prehrane astronauta na dugim putovanjima. U ovom slučaju, istraživači su uzeli jedan od najčešćih oblika plastike, polietilen tereftalat (PET), koji se često koristi za izradu jednokratnih boca za vodu.
Prvo se PET "probavlja" procesom koji uključuje vodu i kisik pri visokoj temperaturi i tlaku kako bi se čvrsti materijal razgradio na manje molekule bogate ugljikom. Te se molekule zatim daju kvascu koji je genetski reprogramiran da ih koristi kao hranu. Kvasac pretvara ugljik iz plastike u nove biološke molekule, uključujući proteine, masti i druge hranjive tvari, koje se mogu pomiješati sa škrobom i oblikovati u jestive proizvode. Zanimljivo je da je korišten i drugačiji soj kvasca za proizvodnju arome vanilije iz biljne biomase.
Rješenje za Mars i krizne zone na Zemlji
Potreba za ovakvom tehnologijom najočitija je u kontekstu svemirskih putovanja. Putovanje do Marsa i natrag trajalo bi oko tri godine, što znači da bi astronauti morali maksimalno iskoristiti sve raspoložive resurse.
- Kada astronaut ide na Mars, mora preživjeti u ekstremnim uvjetima. Povratno putovanje traje tri godine. Morate iskoristiti sve što imate - objasnio je Jayakody.
Međutim, tim sugerira da bi koncept, osim za duga svemirska putovanja, mogao biti koristan i u ekstremnim okruženjima na Zemlji, kao što su podmornice ili područja pogođena katastrofama. Potencijalno bi mogao postati i ključno ekološko rješenje za dvostruke izazove plastičnog otpada i proizvodnje hrane. Ovaj projekt koji financira Nasa dio je šireg znanstvenog trenda koji istražuje biotehnološka rješenja za globalne probleme.
Globalni problem plastike potiče inovacije
Jayakodyjev tim nije jedini koji radi na ovome. Bioinženjer Ting Lu i biolog Stephen Techtmann osvojili su 2021. godine nagradu za svoju tehnologiju koja genetski modificiranim mikrobima omogućuje razgradnju plastike i njezinu pretvorbu u proteine. Problem plastičnog otpada dosegnuo je kritične razmjere; procjenjuje se da se u oceanima nalazi preko 150 milijuna tona plastike, a mikroplastika je već pronađena u ljudskoj hrani poput soli, šećera i vode. Najnovije studije čak su pokazale povezanost između prisutnosti mikroplastike u arterijama i povećanog rizika od srčanog i moždanog udara. U tom kontekstu, ideja o kontroliranoj pretvorbi pročišćene plastike u hranu postaje sve relevantnija.
Cijena, učinkovitost i psihološka barijera
Trenutno proizvodnja ovih keksa košta oko 60 američkih dolara po kilogramu, no očekuje se da će se troškovi smanjiti poboljšanjem učinkovitosti kvasca i povećanjem proizvodnje. Ipak, tim priznaje da će prije širokog prihvaćanja javnost možda morati prevladati psihološku barijeru jedenja hrane dobivene iz plastike.
- Očekuje se da će globalna potražnja za hranom porasti za 35 do 56 posto do 2050. godine, a oko 30 posto svjetske populacije bit će u opasnosti od gladi u budućnosti. Vjerujem da je način za rješavanje tog problema korištenje mikroba - zaključio je Jayakody.