Maailman merissä on tällä hetkellä noin sata miljoonaa tonnia muovijätettä, josta on erittäin vaikea päästä eroon. VTT:n Plastbug-projektissa muoviongelmaan etsittiin ratkaisua muovia syövistä mikrobeista. Tulokset ovat lupaavia: projektissa varmistui, että polystyreeniä voidaan hajottaa mikrobien avulla. Lisäksi saatiin viitteitä PET-muovia syövistä mikrobeista.
Muovijätteen puhdistaminen merestä on monin tavoin haastavaa.
– Merten muovijäte on likaista, ja se koostuu eri muovilaaduista ja niiden lisäaineista. Lisäksi suuri osa jätteestä sijaitsee kaukana mantereesta alueella, jossa ei ole keskitettyä kierrätysjärjestelmää eikä välttämättä sähkövoimaa, kertoo johtava tutkija Kari Koivuranta VTT:ltä.
– Osaksi ruokaketjua päätyvän mikromuovin kohdalla ongelma on vielä suurempi. Sen kierrättäminen kemiallisilla tai mekaanisilla menetelmillä on hyvin haasteellista.
Plastbug-projektissa muovijätteen kierrätykseen haettiin ratkaisuja mikrobeista, jotka pystyvät käyttämään muovia ravinnokseen ja kierrättämään sitä uusiksi raaka-aineiksi.
– Mikrobien avulla muovia voitaisiin hajottaa paikan päällä alueella, jossa muovijätettä on paljon. Kierrätys voisi tapahtua pienissä itsenäisissä yksiköissä, kuten merelle tai saarille jätettävissä konteissa, jotka toimisivat aurinko- tai tuulienergialla, Koivuranta selvittää.
Mikrobit seulottava muovilaadun mukaisesti
Plastbug-projektissa pääpaino on ollut muovia hajottavien mikrobien tunnistamisessa. – Mikään mikrobi ei voi käyttää ravinnokseen kaikkia muovilaatuja. Ensimmäinen askel onkin se, että tunnistamme, mikä mikrobi pystyy hajottamaan mitäkin muovilaatua.
Projektissa tarkasteltiin erikseen neljää muovilaatua: polyetyleeniä, polypropeenia, PET-muovia sekä polystyreeniä. Ensin kartoitettiin kompostirikastuksessa mikrobeja, jotka kiinnittyvät näiden muovien pintaan. Tämän jälkeen muoveja ja niihin kiinnityviä mikrobeja kasvatettiin kuukauden ajan suolaliuoksessa. Näin pyrittiin selvittämään, lähtisivätkö mikrobit todella hajottamaan muovia.
Polystyreenin hajottaminen varmistui
Lyhyen kasvatusjakson aikana saatiin toivottuja tuloksia. – Näimme aivan selvästi polystyreeniä syövän mikrobipopulaation, Koivuranta sanoo.
– Populaatio koostui eri mikrobeista, joten nyt on selvitettävä, mikä niistä hajotti polystyreeniä. Myös PET-muovin päälle kertyi mikrobikasvustoa, mutta sen osalta on vielä varmistettava lisäanalyyseillä, ovatko mikrobit todella hajottaneet muovia.
Kuukausi on hyvin lyhyt aika muovia hajottaville mikrobeille, Koivuranta huomauttaa.
– On ehkä mahdollista, että löydämme vielä mikrobeja, jotka hajottavat muita tarkastelumme muovilaatuja. Jatkamme nyt mikrobien kasvatusta ja otamme näytteitä myöhemmässä vaiheessa.
Muovinsyöntikykyä voidaan parantaa
Kun muovia syövät mikrobit on tunnistettu, vuorossa on niiden muovinsyöntikyvyn parantaminen ja nopeuttaminen. Tämä voi tapahtua esimerkiksi synteettisen biologian avulla.
– Lisäksi on tarpeen tarkastella, mitä mikrobit tekevät hajottamastaan muovista. Kierrätysprosessissa muovista voi syntyä esimerkiksi hyödyllisiä happoja. Tähänkin voimme vaikuttaa synteettisen biologian keinoin.
Kierrätyskontit koekäyttöön vuonna 2030?
Pidemmällä tähtäimellä jatkosuunnitelmiin kuuluu prosessin kehittäminen niin, että muovia syöviin mikrobeihin perustuva kierrätyssysteemi voitaisiin ottaa käyttöön.
– Järjestelmä voisi arviomme mukaan olla toiminnassa vuonna 2030. Hyvin karkean laskelman mukaan se voisi hajottaa 10 tonnia muovijätettä vuodessa, Koivuranta ennustaa.
– Järjestelmää kehitettäessä ensi alkuun hajotettaisiin ainoastaan polystyreeniä ja PET:ä, mutta tavoitteena on mahdollisimman monen muovilaadun hajottaminen.
Projekti on toteutettu VTT:n iBEX-ohjelmassa: https://www.vtt.fi/medialle/uutiset/vtt-ibex-ohjelma-ratkaisee-globaaleja-ongelmia
