คำตอบใหม่ของการกำจัดขยะพลาสติก

ในปัจจุบันนั้นปัญหาขยะถือเป็นภาระที่พวกเราต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วน โดยเฉพาะปัญหาขยะพลาสติกซึ่งถือเป็น 12% ของปริมาณขยะทั้งหมด ซึ่งไม่ได้ถูกย่อยสลายไปตามกาลเวลาและในอนาคตขยะพลาสติกพวกนี้จะล้นโลกและจะเป็นปัญหามลพิษในอนาคต

ขยะพลาสติกโดยส่วนใหญ่ในครัวเรือนมักจะเป็น polymer polyethylene terephthalate (PET) ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายในสิ่งทอ บรรจุภัณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งพลาสติกชนิดนี้สามารถนำมาใช้ซ้ำ (reuse) ได้แต่จำเป็นต้องอาศัยกระบวนการซึ่งมีราคาที่ค่อนข้างแพง

จนกระทั่งนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ได้จำลองเอ็นไซม์ที่มีชื่อว่า FAST-PETase ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียสนี้ จากการคำนวณผ่านระบบคอมพิวเตอร์นั้นพบว่า Enzyme จะสามารถย่อยสลายพลาสติกได้ภายใน 2-8 วัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดพลาสติกของขยะนั้น ๆ

โดยกระบวนการของ FAST-PETase นี้คือการตัดพันธะระหว่างโมเลกุลของพลาสติกให้มีขนาดที่เล็กลงจนคงเหลือเพียงโมเลกุลพื้นฐาน (depolymerization) ซึ่งพร้อมสำหรับกระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง (reuse) ด้วยกระบวนการทางเคมีต่าง (repolymerization)

ซึ่งนักวิจัยได้กล่าวว่าเอ็นไซม์ชนิดนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการกำจัดขยะ สามารถบรรจุเอนไซม์ลงในบรรจุภัณฑ์ที่พกพาได้ รวมทั้งสามารถนำเอนไซม์ไปใช้ในระดับอุตสาหกรรมได้ด้วย

ในทุกวันนี้ การกำจัดขยะพลาสติกมักอาศัยวิธีการฝังดินซึ่งใช้เวลาหลายร้อยปีในการย่อยสลาย หรือการกำจัดพลาสติกด้วยวิธีการเผาซึ่งก่อแก๊สพิษแก่ชั้นบรรยากาศและใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายที่สูงเราจึงต้องค้นหาวิธีทางเลือกเพื่อแก้ไขปัญหาต่าง ๆ โดยเอนไซม์นี้ถือเป็นหนึ่งในทางเลือกที่จะแก้ปัญหาขยะพลาสติกล้นโลกได้

อ้างอิง

Engineers Create an Enzyme That Breaks Down Plastic Waste in Hours, Not Decades (sciencealert.com)

Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization | Nature