Bu Lise Öğrencisi, Biyolojik olarak Aşınan Bir Bitki Bazlı Plastik Geliştirdi ve Bu Plastik Çevreden Mikroplastikleri Temizliyor

İrlanda’nın Donegal ilçesindeki Letterkenny’den 18 yaşındaki öğrenci Arya Satheesh, son birkaç yılını eğitim alarak geçirdi. mikroplastikler. Boyutları beş milimetreden (1/5 inç) daha küçük olan bu plastik parçaların yayılması, insanlar ve hayvanların yanı sıra çevreye de sızdıkları için dünya çapında büyüyen bir endişedir.

Genç bilim insanı plastik kirliliğini ve içme suyundaki mikroplastikleri tespit etmenin zorluklarını araştırdı. Rahatsız edici bir istatistik bulduğunu hatırlıyor: Yalnızca Her yıl üretilen 507 milyon ton plastiğin yüzde 9’u geri dönüştürülür.

Satheesh, “Bir çözüm bulmak istedim” diyor. “’Ah, geri dönüştür, geri dönüştür’ demenin bir anlamı olmadığını düşündüm.”

Bazı kişiler plastik kullanımını ve geri dönüşümünü isteyerek sınırlandırırken, davranış kalıpları üzerine yapılan araştırmalar diğerlerinin çaba göstermediğini veya umursamadığını gösteriyor. Üstelik plastiğin piyasada bulunan diğer malzemelerin çoğundan daha ucuz olması, onu daha geniş nüfus için daha kolay bir seçim haline getiriyor.

Sorunu çözmek için Satheesh, bitki bazlı, biyolojik olarak parçalanabilen bir plastik olan Eco Purge’u icat etti. Atıldıktan sonra plastiğin bozunması ve çevredeki toprak ve sudaki mevcut mikroplastikleri parçalayan enzimlerin çevreye salınması iki hafta kadar sürüyor.

Eco Purge 2026 Avrupa kategorisini kazandı Dünya ÖdülüGenç öğrencilere yönelik dünyanın en büyük çevre yarışması. Yarışma, öğrencilere gerçek dünyaya etki edecek eko-çözümler geliştirme konusunda ilham veriyor ve onları mentorluk ve öğrenme kaynaklarıyla destekliyor. Satheesh’e prototipini geliştirmeye devam etmesi için 12.500 dolar ödül verildi.

Eco Purge’a giden yol

Satheesh mümkün olduğu kadar çok sayıda bilim yarışmasına katılmayı seviyor. Yarışmaların kendisine herhangi bir konuyu araştırma konusunda verdiği özgürlüğün onu yeniliğe ittiğini söylüyor.

Yaklaşık iki yıl önce, İrlanda’nın en büyük ikinci düzey STEM fuarı programı olan SciFest için Satheesh, içme suyundaki kirleticileri tespit etmek için tasarlanmış akıllı bir su monitörü geliştirdi.

Nihayetinde Satheesh, bu çalışma sayesinde mikroplastiklerin tespitinin yalnızca soruna ışık tuttuğunu ve ihtiyaç duyulan şeyin bir çözüm olduğunu fark etti.

“Mikroplastikler ekosistemlerimizde zehirli süngerler gibi davranarak ağır metalleri ve sentetik kimyasalları emebilir” diyor Charles Rolsky, yönetici direktör ve kıdemli araştırma bilimcisi Shaw EnstitüsüBlue Hill, Maine merkezli kar amacı gütmeyen bir bilimsel araştırma kuruluşudur. Mevcut araştırması, insan dokularındaki mikroplastiklerin tespitine ve plastik birikimi ile kronik hastalıklar arasındaki potansiyel bağlantıya odaklanıyor.

“Yaban hayatı veya insanlar bu parçacıkları yuttuklarında” diye devam ediyor, “iç iltihaba neden oluyorlar, sindirim sistemlerini bozuyorlar ve kimyasal katkı maddelerini doğrudan biyolojik dokulara salabiliyorlar.”

Satheesh, çevredeki diğer plastikleri parçalayacak özel bir enzim içeren, biyolojik olarak parçalanabilen bir plastik yaratmanın mümkün olup olmadığını merak etti. Böylece insanlar çevreye zarar vermeden plastiği kullanabilecek.

“Yani insanların bir şeyleri atma konusunda normal davranışları var, hatta bunu bir çöplük dolgusuna bile atabiliriz ve bu, mevcut mikroplastiği bozundurmak için çöplük dolgusundaki enzimi serbest bırakmak için yine de bozunur” diye açıklıyor.

“Bu, Eco Purge’un ilk başlangıç ​​noktasıydı” diyor.

Harika plastiğinin tam bir planını çizmiş olsa da Satheesh, üstesinden gelmesi gereken birkaç zorluğun farkındaydı. Birincisi, iddialı projesi için gereken enzime kolayca erişilemiyor ve aynı zamanda pahalıydı; bu da biyolojik olarak parçalanabilen plastiğin maliyetini etkiliyordu.

Yakın zamanda keşfedilen enzimin kaynağını bulmak için öğrenci, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri’nde bu enzimi deneyen tüm şirketlerin e-postalarıyla birlikte bir listesini yapmak üzere ChatGPT’ye başvurdu. Daha sonra enzimin bulunabilirliğini ve araştırması için onu nasıl temin edebileceğini tartışmak üzere bu şirketlere başvurdu. Birkaçı ona enzimi satmayı teklif etti.

“Ama öğrenci olarak satın almak benim için gerçekten pahalıydı” diyor. “Yaklaşık üç miligramın maliyeti yaklaşık 2.500 dolar.”

Birkaç kez reddedildikten sonra nihayet bir ısırık aldı. Kevin O’Connor, direktörü BiOrbik, İrlanda Ulusal Biyoekonomi Araştırma Merkezi. O sırada elinde enzim olmamasına rağmen onu başka ülkelerden ithal etmeyi teklif etti. “Benim için Danimarka ve Almanya’dan iki çeşit enzim temin etti ve bunu bana gönderdi. Atlantik Teknoloji ÜniversitesiSatheesh, yakınlardaki bir üniversitenin bu enzimi güvende tutmama yardımcı olduğunu söyledi.

Ardından, geçtiğimiz Ocak ayında, Eco Purge’un ilk prototipi olan yeni bir projeyi fuarda sundu. Stripe Genç Bilim İnsanı ve Teknoloji SergisiOrtaokul öğrencileri için İrlanda’nın en iyi STEM yarışmalarından biri.

Bu yılın sonlarında plastik prototipini Dünya Ödülü yarışmasına sundu; burada yarışmanın danışmanlarının yardımıyla uygun maliyetli Eco Purge’ü hayata geçirmek için biyoteknolojiyi kullanan yenilikçi bir yöntem buldu.

Biyolojik olarak parçalanabilen plastiğini test etmek için Satheesh, Eco Purge ile birlikte toprak, tuzlu su ve tatlı su gibi farklı ortamlara belirli miktarda mikroplastik yerleştirdi. Her ortamı altı hafta boyunca gözlemledi. Altı haftanın sonunda hem mikroplastik kirletici maddeler hem de Eco Purge bozunmuştu.

“Genç Bilim Adamı versiyonu öncelikle konseptin bir kanıtıydı” diyor. Earth Ödülü versiyonu, fikri pratik, pazara hazır, ölçeklenebilir bir ürüne dönüştürmeye odaklandı.

Satheesh şöyle diyor: “Yani Eco Purge birdenbire devasa bir şey olmadı, aynı zamanda adım adım gelişti.”

Geleceğin plastiği mi?

Yıllar geçtikçe biyoplastik endüstrisi, araştırmacıların daha iyi biyolojik olarak parçalanabilen plastikler geliştirmeye devam etmesiyle önemli ilerlemeler kaydetti. Uzmanlar aşağıdaki gibi malzemelerden başarıyla biyoplastikler yarattılar: bitki selülozu, yenilenebilir tarımsal hammaddeler Ve algler. Piyasada bulunan en iyi bilinen biyolojik olarak parçalanabilir plastik seçeneklerinden bazıları şunlardır: Doğa Çalışmaları, PlastBilim Ve Novamont. Ancak günümüzde mevcut olan seçeneklerin hiçbiri çevredeki mevcut mikroplastikleri Eco Purge kadar parçalayabilecek kapasitede değil.

Shaw Enstitüsü’nden Rolsky, “Geleneksel tek kullanımlık plastikleri bitki bazlı, biyolojik olarak parçalanabilen bir alternatifle değiştirmek, yeni mikroplastik atık akışını durdurmaya yönelik hayati bir adımdır” diyor. “[Satheesh’in] projesini öne çıkaran şey, pasif sınırlamadan aktif bir çözüme geçiş.” Gencin çalışmasının sadece bir malzemenin nasıl parçalanabileceğini değil, aynı zamanda etrafındaki ortamı aktif bir şekilde nasıl temizleyebileceğini de sorduğuna dikkat çekiyor.

Bununla birlikte Rolsky, biyoplastiklerin enzimleri aktif olarak dağıtmak için kullanılması kavramın yaratıcı bir kanıtı olsa da, pratik başarısının muhtemelen açık okyanuslar yerine kompost tesisleri gibi kapalı ortamlarla sınırlı olacağını belirtmekten çekinmiyor.

Rolsky, enzimlerin bir tür kilit-anahtar sistemi üzerinde çalıştığını, yani belirli bir plastik türünü parçalayacak şekilde tasarlanmış bir enzimin, ortamdaki karmaşık plastik karışımını etkilemeyeceği anlamına geldiğini açıklıyor. Eco Purge hedefleri PETörneğin türetilmiş plastikler. “Açık ekosistemlerde, salınan enzimler muhtemelen çevredeki toprak ve suya seyreltilecek, temas sürelerini ve yakındaki parçacıkları parçalama yeteneklerini sınırlayacak” diyor.

Üstelik çevre araştırmacısı, Eco Purge’un ölçeklendirilmesinin önündeki en büyük endüstriyel engellerden birinin sıcaklık olduğunu gözlemliyor. “Standart plastik işlemede, genellikle daha hassas olan biyolojik enzimleri yok eden yüksek ısı kullanılır” diye açıklıyor. “Enzim üretimini küresel ticari seviyeye ölçeklendirmek çok maliyetli olabilir ve geleneksel ambalajın düşük marjlarıyla rekabet etmeyi zorlaştırabilir.”

Rolsky şöyle devam ediyor: “Herhangi bir biyo-fonksiyonel malzemenin pazara sunulması çok fazla çalışma gerektirse de, bu tasarımda gösterilen yaratıcılık ve hırs ilham verici ve gelecekteki araştırmalar için harika bir temel sağlıyor.”

Genç bir çevre bilimci olan Satheesh, halihazırda Dünya Ödülü’nden gelen ödül fonlarının bir kısmıyla Eco Purge’u geliştirmeye odaklanmış durumda. Önümüzdeki beş yıl içinde ambalaj, biyoplastik ve çöp torbası üretimi yapan firmaların bunu kullanmasını istiyor.

Sonunda kendi biyoplastik üretim şirketini kurmayı umuyor.

“Bu, Eco Purge’un geleceğine yaklaşmanın daha iyi bir yolu olurdu” diyor.