なぜ世界の塑性問題は大規模な浄化よりも解決が難しいのか

これを読んでいると、2,000フィートの浮遊プール麺のように見える奇妙な物体が、中央北太平洋をゆっくりと流れています。この目的は巨大な環境問題を解決するように設計されています。しかしそうすることで、それは他の多くの人々に注意を向けます。

世界の海には、推定5兆個のプラスチックが浮かんでいます。大きなプールヌードルは、風と海流に駆り立てられ、道に沿って遭遇するプラスチックを拾い上げる、グレートパシフィックゴミパッチを通り抜けます。このデバイスを開発した組織であるOcean Cleanupは、「史上最大のクリーンアップ」を約束します。

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それがうまくいけば、システム001と一目瞭然と名付けられたこの装置は、膨大な量の海上のプラスチックでへこみを作る可能性があります。しかし、一度そのプラスチックが集められると、選択肢は良くありません。それが、私のような環境倫理学者が、このプラスチックが次にどこに出るかについて考え始めるところです。もちろん海がなくても海は良くなりますが、塑性問題には最初に現れるよりも多くの層があります。

ソートの闘い

プラスチックのリサイクルは、それが綿密にそのさまざまな化学タイプに分けられる場合にのみ可能です。 「プラスチック」という言葉で一般的に説明されているのは、7つの主要な種類の材料、つまりソーダボトル、ゴミ袋、しわラップ、買い物袋、ヨーグルト容器、漁網、フォーム断熱材、および非金属部品の製造に使われるものです。多くの家電製品。頭字語（PETE、LDPE、PVC、PP、HDPEなど）で知っている可能性があるこれらのタイプのそれぞれをリサイクルするには、異なる化学プロセスが必要です。

だからこそ、多くの家庭用リサイクルプログラムで住民にプラスチックの分別を依頼しているのです。そして、回収した後に、あらゆる種類のリサイクル可能物を1つの大きな箱に入れるコミュニティが人や機械を使って分別しているのです。

選別は海中のプラスチックでは簡単ではありません。あらゆる種類のプラスチックが混ざり合っており、その中には日光と波の作用によって化学的および物理的に分解されたものもあります。その大部分は現在、マイクロプラスチックと呼ばれる小さな断片で、表面のすぐ下に吊り下げられています。最初の難しさは、決して最後の難しさではありませんが、浮遊ゴミに付着している可能性のあるすべてのプラスチック、さらに海藻、フジツボ、その他の海の生物を分類することです。

リサイクルかダウンサイクルか

Ocean Cleanupは、収集した素材を再処理してブランド化する方法に取り組んでいます。会社のエンジニアや研究者がそれをすべて分類する方法を見つけ出すことができたとしても、収集されたプラスチックがどれほど有用になるかには物理的な制限があります。

リサイクルという行為は、材料を溶かしたり改質したりする前に、材料を非常に小さな断片に粉砕することを伴います。そのプロセスの避けられない部分は、プラスチックがリサイクルされるたびに、そのポリマー - その構造を提供する長い化学シーケンス - が短くなることです。

一般的に言えば、より軽くてより柔軟なタイプのプラスチックは、より密度の高い、より硬い材料にしかリサイクルすることができません - 新しいバージンプラスチックを大量に混合物に加えない限り。 1〜2回のリサイクルの後、再利用の可能性は非常に限られたものになります。その時点で、「リサイクルされていない」プラスチック材料は、織物、自動車のバンパー、またはプラスチック製の木材に形成されます。プラスチックはゴミになります。

プラスチック堆肥化

プラスチックが長期にわたって真にリサイクル可能であることを保証する方法があるとしたらどうでしょうか。ポリマーには強い炭素対炭素の化学結合が含まれているため、ほとんどの細菌はプラスチックを分解することができません。幸いなことに、人間が廃棄したプラスチックが何十年もの間環境中にあった後、バクテリアは現代の生活に浸透しているこの合成原料を使うために進化しているようです。

2016年に、生物学者と材料科学者のチームは、飲料ボトルに使用される特定の種類のプラスチックを食べることができる細菌を見つけました。バクテリアはPETプラスチックをより基本的な物質に変えます。そして、それはバージンプラスチックに作り直すことができます。細菌のプラスチック消化過程で重要な酵素を特定した後、研究チームはそれをより効果的にするために意図的に酵素を設計することを続けました。ある学者は、工学的作業は「進化を追い越すことに成功した」と述べた。

現時点では、画期的な製品開発は実験室の条件でのみ行われており、7種類のプラスチックのうちの1種類に限られています。しかし、自然の進化を超えるという考えは、環境哲学者の耳が警戒するところです。

合成酵素とバクテリア

プラスチックを食べる細菌とその酵素を発見することは、見ること、待つこと、そしてテストすることの多くを要しました。進化は必ずしも速くはありません。調査結果は他のプラスチックとはたらく追加酵素を発見する可能性を提案する。しかしそれらはまた私達自身の手に問題を取り入れそして新しい酵素および微生物を設計する可能性を高める。

すでに、合成的に構築された遺伝子によってコードされている完全に人工的なタンパク質は、人工酵素のように作用し、細胞内で反応を触媒しています。他の研究室では、化学薬品の瓶から完全に構築された合成ゲノムが細菌細胞を動かすことができるようになりました。ゲノム、代謝過程、機能的な細胞構造、そしてすべての合成細胞は、ほんの10年先にあると考えられています。

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この合成生物学の時代は、生物ができることを変えることを約束するだけではありません。それは有機体が実際に何であるかを変えることを脅かします。バクテリアはもはや単なる天然の生物ではなくなります。そのうちのいくつか、さらには多くは、プラスチックを堆肥化するなど、人間にとって有用な機能を提供するために明示的に構築された専用の微生物です。人生と機械の境界はぼやけます。

世界の海を汚染しているプラ​​スチックは浄化する必要があります。彼らを陸に戻すことは、地球規模でもゴミを捨てることは不可能であるという事実を補強するでしょう - それはしばらくの間どこかに行きます。しかし人々は彼らがどのような技術的な修正を採用するかについて非常に注意するべきです。世界に数兆個もの合成タンパク質やバクテリアを駆除するために導入することによって、海洋に散らばっている合成物質が多すぎるという非常に現実的な問題を解決しようとする皮肉を見るしかありません。

この記事は、もともとChristopher J. PrestonによるThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。