נלחם במיקרופלסטיק: "אי אפשר לסנן את הים - הוא גדול מדי" אבל לחוקר NCSU יש רעיון
תאריך פרסום:RALEIGH – חלקיקים זעירים של פלסטיק, הנקראים מיקרופלסטיק, מציבים שורה של בעיות סביבתיות במערכות אקולוגיות ימיות ו מעבר. מחקרים אחרונים מצאו שמיקרו-פלסטיקים אלו הם נמצא בעוד מקומות, ובכמויות גדולות יותר, ממה שמישהו צפה. כעת חוקרים ממדינת NC וקורנל פועלים לפיתוח מערכת המקיימת את עצמה המשתמשת במיקרו-פלסטיק כדי ללכוד יותר מיקרו-פלסטיק.
"אי אפשר לסנן את הים - הוא גדול מדי", אומרת קרול הול, חוקרת ראשית (PI) של יוזמת המחקר. "היקף הבעיה אומר שאנחנו צריכים לפתח שיטות חדשות מהפכניות להסרת מיקרופלסטיק ממי הים. אז זו המטרה שלנו". הול הוא פרופסור אוניברסיטת קמיל דרייפוס המוכר להנדסה כימית וביו-מולקולרית במדינת NC ומוביל את הפרויקט יחד עם ניקולס אבוט, פרופסור להנדסה כימית וביו-מולקולרית באוניברסיטת טיש בקורנל.
הרעיון הגדול הוא ליצור מערכת מעגלית. נקודת המוצא תהיה כרוכה ביצירת "חלקיקים מיקרו-ניקוי" שמיקרו-פלסטיק ייצמד אליהם, ככל הנראה באמצעותם פפטידים שתוכננו על ידי קבוצת הול ומה שנקרא "חומרים דנדריטים רכים" חלוץ על ידי המעבדה של אורלין ולב. ולב הוא שותף PI בפרויקט והפרופסור המוכר להנדסה כימית וביו-מולקולרית ס. פרנק ודוריס קולברסון במדינת NC.
"הרעיון הוא שחלקיקי המיקרו-ניקוי הללו יתפסו את המיקרו-פלסטיק, יקרסו פנימה בעצמם, ואז יצופו אל פני השטח - שם תוכלו להרים אותם", אומר ולב.
חלקיקי המיקרו-ניקוי והמיקרו-פלסטיק יוזנו לאחר מכן לתוך ביו-ריאקטור, אשר יפרק את המיקרו-פלסטיק וישתמש בתוצרי הלוואי שנוצרו כדי ליצור חלקיקי מיקרו-ניקוי חדשים (ואולי חומרים שימושיים אחרים).
איך זה יעבוד?
"קהילת המחקר כבר זיהתה מיקרואורגניזמים המסוגלים לפרק פלסטיק לתוצרי לוואי שונים", אומר נתן קרוק, שותף-PI בפרויקט ועוזר פרופסור להנדסה כימית וביו-מולקולרית ב-NC State. "אנחנו מתכננים להתבסס על הידע הזה, לשנות מיקרואורגניזם ימי כדי לבזות פלסטיק.
"לכל הפחות, היינו רוצים שהמיקרואורגניזם יוכל להשתמש בפלסטיק כמקור אנרגיה, שיאפשר לו לגדול ולהתרבות - כי זה לפחות ימיר את הפלסטיק למשהו מתכלה. אבל אנחנו מתכננים לשנות את המיקרואורגניזם הימי כך שייצר כימיקלים שנוכל להשתמש בהם כחומר הזנה לייצור חלקיקים מיקרו-ניקוי נוספים, אשר לאחר מכן ניתן להשתמש בהם כדי ללכוד יותר מיקרו-פלסטיק.
"בסופו של דבר, אנחנו רוצים לראות אם אנחנו יכולים להשתמש בגישה הזו כדי להפוך מיקרו-פלסטיק לכימיקלים שיש להם ערך מסחרי עבור ייצור או יישומים פרמצבטיים", אומר קרוק. "ממש להפוך את האשפה למשהו בעל ערך."
כדי לשלוט ולייעל את התהליך המורכב הזה, הקבוצה שיתפה פעולה עם Fengqi You, ה-Roxanne E. ומייקל J. Zak פרופסור להנדסת מערכות אנרגיה ב-Cornell, שהוא מומחה למידת מכונה מתקדמות וטכניקות AI.
העבודה נעשית בתמיכת תוכנית הגבולות המתעוררים במחקר וחדשנות של הקרן הלאומית למדע, תחת מספר מענק 2029327. המענק הוא עבור $2 מיליון על פני ארבע שנים.
(ג) NCSU
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire