إعادة تدوير البلاستيك: هل الأمل في الكائنات الحية الدقيقة؟ كشفت سلسلة من الاكتشافات العلمية خلال السنوات الأخيرة عن فعالية بعض الكائنات الحية الدقيقة في عملية إعادة تدوير البلاستيك. رغم أن ذلك لا يزال في مراحل التطوير الأولى، فإن هذه الإنزيمات أظهرت بوادر مبشرة في سد بعض الفجوات المتبقية في عمليات إعادة التدوير التقليدية. بعض الشركات بدأت بالفعل في معالجة مشكلة إعادة تدوير البلاستيك عبر هذه العملية الكيميائية التي يفترض أنها أكثر كفاءة، لكن إمكانية وكيفية توسيع نطاق هذه الاكتشافات لتوافق أحجام النفايات البلاستيكية ما يزال غير واضح بعد.

الميكروبات الآكلة للبلاستيك ليست محض خيال علمي: عرف العلماء أنواعا مختلفة من البكتيريا التي تتغذى على البلاستيك منذ عام 1991، لكن استغرقت المسألة حتى عام 2016 حتى اكتشف مجموعة من الباحثين اليابانيين سلالة من البكتيريا أطلقوا عليها اسم إيديونيلا ساكاينسيس 201- إف 6 التي كانت قوية في ذلك. السلالة الجديدة قادرة على النمو والعيش تماما على البولي إيثيلين تيرفثالات، وهو نوع من البلاستيك المتين وصعب التفكك المستخدم في تصنيع جميع الزجاجات ذات الاستخدام الفردي وألياف النسيج تقريبا. يعني ذلك أن البكتيريا قادرة على تفكيك الروابط الكيميائية المعقدة التي تشكلت في إنتاج بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثالات وتنجح في ذلك عبر استخدام إنزيمات بعينها تطورت تطورا طبيعيا لتمتلك القدرة على القيام بذلك.

ماذا عن عملية إعادة التدوير التقليدية؟ حاليا، الصورة الأكثر شيوعا من إعادة التدوير هي عملية تعرف بإعادة التدوير الميكانيكية حيث يجري تقطيع البلاستيك وغسله وصهره قبل إعادة دمجه في عمليات التصنيع. تكمن مشكلة هذه الطريقة في الحصول على بلاستيك أضعف وذي جودة أقل في كل مرة تمر فيها المواد بهذه الدورة ما يعني أن الموارد تذهب سدى في نهاية المطاف.

من المفترض أن تتجنب إعادة التدوير الكيميائية هذه المشكلة تماما: أحد الجوانب الواعدة لعملية إعادة التدوير الكيميائية أنها تتجنب مسألة النفايات المستشرية التي لا مناص منها الناجمة عن نظيرتها الميكانيكية عبر تفكيك البلاستيك إلى أبسط أشكاله. القدرة على تحويل زجاجات المياه ذات الاستخدام الواحد مرة أخرى إلى وحدات البناء الأساسية التي تكونت من الناحية النظرية يعني أنه قد لا نفقد أي موارد في عمليات إعادة التدوير في التصنيع (على فرض أننا قادرون على جمع كل شيء ننتجه).

سرعت التجارب المعملية من قدرة هذه الإنزيمات على تفكيك البلاستيك: بحلول عام 2018، جرى تعديل الإنزيمات التي جرى اكتشافها في سلالة البكتيريا الجديدة على يد مجموعة من الباحثين بجامعة بورتسموث لتصبح أكثر كفاءة في تفكيك بلاستيك بولي إيثيلين تيرفثالات. أتاح تمويل حكومي بنحو ستة ملايين جنيه إسترليني لهؤلاء الباحثين آنذاك اكتشاف وسيلة لجعل هذه الإنزيمات تحلل البولي إيثيلين تيرفثالات أسرع ست مرات من ذي قبل.

هناك أدلة تشير أيضا إلى أن المزيد من الميكروبات حول العالم تطور قدرة تفكيك البلاستيك، خاصة في الأماكن التي يتركز فيها التلوث الناتج عن البلاستيك، وفقا لدراسة في عام 2021. وكشفت دراسة أخرى منفصلة في عام 2020 أن سلالة من البكتيريا الموجودة في التربة أظهرت قدرة على تفكيك البولي إيثيلين تيرفثالات.

شركة فرنسية تركز على إعادة التدوير الإنزيمي تحظى بالاهتمام وتحصل على تمويل: افتتحت شركة التكنولوجيا الحيوية الفرنسية كاربيوس أول منشأة تجارب حيث يجري تجهيز نظام إعادة تدوير البولي إيثيلين تيرفثالات باستخدام إنزيم من نوع جديد تماما التي عززت قدرته ليصبح أكثر سرعة في التفكيك وأكثر قدرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. تلقت شركات كاربيوس وتين زيمر وديلويت منحة أوروبية قدرها 3.3 مليون يورو لإنشاء نظامها الذي تأمل أن يكون قادرا على إعادة تدوير 40 ألف طن من البلاستيك بحلول 2025.

ويبقى هناك بعض الشكوك حول هذه التكنولوجيا: أولا هناك مسألة قابلية التوسع، والتي يعتقد البعض أنها ستستغرق وقتا طويلا للغاية حتى نصل إليها. وينقل موقع أرستيكنيكا عن إحدى الباحثات قولها "ليس لدينا المزيد من السنوات للتأكد من ذلك وانتظار تكنولوجيا جديدة". وهناك مشكلة الطاقة، والتي يتطلبها إعادة التدوير الإنزيمي أكثر من إعادة التدوير الميكانيكي، ولكن من الصعب المقارنة لأن إعادة التدوير الإنزيمي يفترض أن تقلل من كمية البلاستيك الجديد المستخدم في العمليات الصناعية. وهناك أيضا مشكلة تتمثل في إعادة التدوير الكيميائي التي لم تنجح حتى الآن مع مواد بلاستيكية أخرى أكثر صلابة.

خفض إنتاج البلاستيك ومعدلات التلوث سيتطلب جهودا مضاعفة: مع إنتاج نحو 367 مليون طن من البلاستيك عالميا في عام 2020، ومع التوقعات بوصول كمية المخلفات البلاستيكية المتراكمة على سطح الأرض إلى 12 مليار طن بحلول عام 2050، سنكون بحاجة على الأغلب إلى أكثر من وسيلة لمواجهة مشكلة البلاستيك. من المرجح أن يجري الاعتماد على الحلول الميكانيكية والكيميائية في السنوات المقبلة لامتصاص الكمية الحالية من النفايات المتراكمة على كوكبنا، وكذلك حاجتنا إلى تقليل إنتاج البلاستيك الجديد بشكل كبير.