นักวิทย์เคาะแล้ว จะสร้างเอนไซน์มาย่อยสลายขยะพลาสติก

ปัญหาขยะพลาสติก นับเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญระดับโลกเลยก็ว่าได้ ที่แก้กันแล้วแก้อีก มันอยู่รอบตัวเราและฝังอยู่ในการใช้ชีวิตประจำวัน โดยเฉลี่ยพบขยะพลาสติกหลายพันตันถูกทิ้ง ไม่ว่าจะเป็นวิธีีฝังกลบให้ย่อยสลายไปเอง การนำไปเผา การนำไปรีไซเคิล และบางชนิดต้องใช้เวลานับสิบๆปีในการทำลาย เรียกได้ว่ากำลังผลิตบนโลกนี้ มากกว่าการกำจัดและแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดขึ้น…

ปัญหาขยะพลาสติก นับเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญระดับโลกเลยก็ว่าได้ ที่แก้กันแล้วแก้อีก มันอยู่รอบตัวเราและฝังอยู่ในการใช้ชีวิตประจำวัน โดยเฉลี่ยพบขยะพลาสติกหลายพันตันถูกทิ้ง ไม่ว่าจะเป็นวิธีีฝังกลบให้ย่อยสลายไปเอง การนำไปเผา การนำไปรีไซเคิล และบางชนิดต้องใช้เวลานับสิบๆปีในการทำลาย เรียกได้ว่ากำลังผลิตบนโลกนี้ มากกว่าการกำจัดและแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดขึ้น…

ล่าสุดมีข่าวดีจากวราสารของ Nature ว่า นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองออสติน ประเทศสหรัฐอเมริกา ค้นพบวิธีการทำลายพลาสติกได้อย่างรวดเร็วเพียงไม่กี่วันด้วยการใช้เอนไซม์ดัดแปลง โดยใช้ Machine learning (อัลกอริทึมของคอมพิวเตอร์) เพื่อผลิตการกลายพันธุ์แล้วสร้างโปรตีนที่ออกฤทธิ์เร็ว ซึ่งสามารถทำลายโครงสร้างย่อยของโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) ซึ่งเป็นพลาสติกที่นิยมใช้กัน โดยเอนไซม์ตัวนี้จะทำลายพลาสติกได้ภายในหนึ่งสัปดาห์ เราเรียกกระบวนการนี้ว่า “ดีพอลิเมอไรเซชัน” (Depolymerization) หรือการสลายพอลิเมอร์ ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาจะแยกหน่วยการสร้างที่ประกอบเป็น PET ให้เป็นโมโนเมอร์ดั้งเดิม ซึ่งสามารถนำไปทำปฏิกิริยาโพลีเมอร์อีกครั้ง คือทำให้มันกลับเป็นพลาสติกบริสุทธิ์ แล้วแปลงเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ

เอนไซน์ดังกล่าวเรียกว่า FAST-PETase ที่มีประสิทธิภาพผ่านการศึกษาและทดสอบแล้ว โดยการนำภาชนะพลาสติกหลังการบริโภคจำนวน 51 แบบ, เส้นใยโพลีเอสเตอร์และผ้า 5 แบบ และขวดน้ำทั้งหมดที่ทำจาก PET และสารละลายชีวภาพยังใช้พลังงานน้อยกว่ามาก เมื่อเทียบกับการรีไซเคิลแบบเดิม ๆ โดย FAST-PETase สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียส “เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานการทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม คุณต้องมีเอนไซม์ที่สามารถทำงานในสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิห้อง ข้อกำหนดนี้เป็นจุดที่เทคโนโลยีของเรามีข้อได้เปรียบอย่างมากในอนาคต”  ฮัล อัลเปอร์ หนึ่งในนักวิจัยกล่าวกับ UT News.  พวกเขาบอกว่า “PET คิดเป็น 12% ของขยะมูลฝอยทั่วโลก แต่เราสามารถสร้างเศรษฐกิจคาร์บอนแบบหมุนเวียนผ่าน PET ได้ในทางทฤษฎีผ่านการทำดีพอลิเมอไรเซชันด้วยเอนไซม์อย่างรวดเร็ว ตามด้วย “รีพอลิเมอไรเซชัน” (Repolymerization) หรือการแปลง/แปรสภาพเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ”

จากการค้นพบในครั้งนี้นับเป็นประโยชน์เพราะสามารถช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็ว แทนการฝังกลับหรือการกำจัดพลาสติกแบบเดิมๆ ที่ต้องใช้เวลานานกว่าหลายสิบปี ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดคือ ถ้าคุณจะละลายพลาสติกแล้วทำใหม่ พลาสติกจะไม่สมบูรณ์เท่าเหมือนปกติ เมื่อเทียบกับวิธีนี้ ถ้าสามารถดีพอลิเมอไรซ์แล้วรีโพลิเมอไรซ์ทางเคมี เราก็สามารถผลิตพลาสติก PET บริสุทธิ์ได้ทุกครั้ การวิจัยเกี่ยวกับเอนไซม์เพื่อการรีไซเคิลพลาสติกนี้ ได้ถูกปรับปรุงและพัฒนามาโดยตลอด 15 ปีที่ผ่านมา และยังคงต้องคิดค้นหาวิธีที่จะพัฒนาให้เอนไซม์ให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุณหภูมิที่ต่ำลงกว่านี้ต่อไป รวมถึงเอนไซม์ที่สามารถพกพาได้ ราคาสามารถจับต้องได้ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

ด้านนักวิจัยกล่าวอีกว่า “ลำดับต่อไป ทีมงานวางแผนที่จะขยายการผลิตเอนไซม์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม เบื้องต้นนักวิจัยได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีนี้และกำลังมองหาการใช้งานที่แตกต่างกันหลายประการ แต่การใช้งานที่เป็นไปได้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ การแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม ทีมงานกำลังมองหาวิธีต่าง ๆ ในการนำเอ็นไซม์ออกสู่ภาคสนามเพื่อทำความสะอาดแหล่งมลพิษ”