Trenutno je plastično onesnaženje povsod. Milijarde ton odpadne plastike končajo na odlagališčih ali plavajo v morju, postopoma razpadejo na vse manjše kose, a nikoli zares ne izginejo. To je eden najresnejših okoljskih problemov našega časa in ne bo izginil, če ne spremenimo svojih navad pri uporabi plastike ali razvijemo novih materialov, ki so biološko razgradljivi.
Točno to počnejo znanstveniki na UC San Diego večji del zadnjega desetletja. Interdisciplinarna ekipa, vključno z biologom Stephenom Mayfieldom ter kemikoma Michaelom Burkartom in Robertom "Skipom" Pomeroyem, je razvila poliuretansko peno, izdelano iz alg in drugih bioloških virov, tako da lahko okolje naravno razgradi peno. Sredstva (bakterije in glive) biološko razgradijo. Strokovnjaki so te pene uporabili za izdelavo čevljev, vključno z japonkami, najbolj priljubljeno obutvijo na svetu, in preizkusili njihovo razgradnjo v kopenskih okoljih. Ko so čevlji enkrat zakopani v zemljo, začnejo propadati že v 16 tednih.
Zdaj, v novi študiji, je ekipa testirala, ali bi se te poliuretanske pene, izdelane iz bioloških monomerov, razgradile, ko bi jih potopili v morsko vodo. Raziskovalci so sodelovali s soavtorico študije Samantho Clements, morsko biologinjo in raziskovalno potapljačo na Scripps Institution of Oceanography. Imobilizirali so vzorce pene in čevljev na spominskem pomolu Ellen Browning Scripps ter spremljali njihove fizikalne in kemične spremembe z infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo in vrstično elektronsko mikroskopijo.
Lokacija terminala ponuja edinstveno priložnost za testiranje materiala v naravnem obalnem ekosistemu, okolju, kjer pogosto konča odpadna plastika. Leta 2010 so raziskovalci ocenili, da je v oceane v enem letu prišlo 8 milijard kilogramov plastike, do leta 2025 pa pričakujejo znatno povečanje. Ko plastični odpadki pridejo v ocean, lahko poškodujejo morske ekosisteme, se na obalo odplavijo kot smeti ali se preselijo na osrednje lokacije, ki tvorijo vrtince smeti, kot je pacifiško odlagališče smeti, ki pokriva površino več kot 1,6 milijona kvadratnih kilometrov.
Ugotovitve, ki so zdaj objavljene v reviji Environmental Science, kažejo, da so te eksperimentalne poliuretanske materiale, pritrjene na dok, različni morski organizmi hitro pritrdili in začeli razpadati v samo štirih tednih. Razkrojevalci, predvsem bakterije in glive, razgradijo materiale v njihove prvotne monomere (kemične molekule), ki se nato uporabijo kot vir prehrane. Ko so raziskovalci identificirali mikrobe, ki so lahko zaužili vzorce poliuretana, so ugotovili, da so ti mikrobi vrste, ki jih običajno najdemo v naravnem morskem okolju.
Stephen Mayfield, profesor na Fakulteti za biološke znanosti in direktor kalifornijskega centra za biotehnologijo morskih alg, je dejal: "Ni enotne discipline, ki bi lahko obravnavala te splošne okoljske težave, vendar smo razvili integrirano rešitev, ki deluje na kopnem in zdaj Vem, da je to mogoče storiti tudi v oceanu. Biorazgradnja. Presenečen sem bil, ko sem videl, koliko organizmov v oceanu se je naselilo na tej peni. Postala je nekaj podobnega mikrobnemu grebenu."
Raziskovalci si bodo še naprej prizadevali za razvoj obnovljivih in trajnostnih monomerov iz bioloških virov za proizvodnjo polimerov za različne aplikacije v prihodnosti. Njihove raziskave bodo nadaljevale tudi z raziskovanjem procesa biološke razgradnje in posledičnih kemikalij. Strokovnjaki pravijo, da se ljudje začenjajo zavedati razsežnosti problema onesnaževanja s plastiko in iščejo alternative, ki so manj škodljive za naravo.
Stephen Mayfield je dejal: "Nepravilno ravnanje s plastiko v oceanu razpade v mikroplastiko in je postalo velik okoljski problem. Pokazali smo, da je absolutno mogoče ustvariti visoko zmogljive plastične izdelke, ki se razgradijo v oceanu. Plastika ne bi smela gre v ocean, če pa že, material postane hrana za mikrobe, ne pa plastični odpadki in mikroplastika, ki škoduje vodnemu življenju."
