ปัญหาขยะพลาสติก นับเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญระดับโลกเลยก็ว่าได้ ที่แก้กันแล้วแก้อีก มันอยู่รอบตัวเราและฝังอยู่ในการใช้ชีวิตประจำวัน โดยเฉลี่ยพบขยะพลาสติกหลายพันตันถูกทิ้ง ไม่ว่าจะเป็นวิธีีฝังกลบให้ย่อยสลายไปเอง การนำไปเผา การนำไปรีไซเคิล และบางชนิดต้องใช้เวลานับสิบๆปีในการทำลาย เรียกได้ว่ากำลังผลิตบนโลกนี้ มากกว่าการกำจัดและแก้ไขปัญหามลพิษที่เกิดขึ้น…
ล่าสุดมีข่าวดีจากวราสารของ Nature ว่า นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองออสติน ประเทศสหรัฐอเมริกา ค้นพบวิธีการทำลายพลาสติกได้อย่างรวดเร็วเพียงไม่กี่วันด้วยการใช้เอนไซม์ดัดแปลง โดยใช้ Machine learning (อัลกอริทึมของ
คอมพิวเตอร์) เพื่อผลิตการกลายพันธุ์แล้วสร้างโปรตีนที่ออกฤทธิ์เร็ว ซึ่งสามารถทำลายโครงสร้างย่อยของโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) ซึ่งเป็นพลาสติกที่นิยมใช้กัน โดยเอนไซม์ตัวนี้จะทำลายพลาสติกได้ภายในหนึ่งสัปดาห์ เราเรียกกระบวนการนี้ว่า “ดีพอลิเมอไรเซชัน” (Depolymerization) หรือการสลายพอลิเมอร์ ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาจะแยกหน่วยการสร้างที่ประกอบเป็น PET ให้เป็นโมโนเมอร์ดั้งเดิม ซึ่งสามารถนำไปทำปฏิกิริยาโพลีเมอร์อีกครั้ง คือทำให้มันกลับเป็นพลาสติกบริสุทธิ์ แล้วแปลงเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ
เอนไซน์ดังกล่าวเรียกว่า FAST-PETase ที่มีประสิทธิภาพผ่านการศึกษาและทดสอบแล้ว โดยการนำภาชนะพลาสติกหลังการบริโภคจำนวน 51 แบบ, เส้นใยโพลีเอสเตอร์และผ้า 5 แบบ และขวดน้ำทั้งหมดที่ทำจาก PET และสารละลายชีวภาพยังใช้พลัง
งานน้อยกว่ามาก เมื่อเทียบกับการรีไซเคิลแบบเดิม ๆ โดย FAST-PETase สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียส “เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานการทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม คุณต้องมีเอนไซม์ที่สามารถทำงานในสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิห้อง ข้อกำหนดนี้เป็นจุดที่เทคโนโลยีของเรามีข้อได้เปรียบอย่างมากในอนาคต” ฮัล อัลเปอร์ หนึ่งในนักวิจัยกล่าวกับ UT News. พวกเขาบอกว่า “PET คิดเป็น 12% ของขยะมูลฝอยทั่วโลก แต่เราสามารถสร้างเศรษฐกิจคาร์บอนแบบหมุนเวียนผ่าน PET ได้ในทางทฤษฎีผ่านการทำดีพอลิเมอไรเซชันด้วยเอนไซม์อย่างรวดเร็ว ตามด้วย “รีพอลิเมอไรเซชัน” (Repolymerization) หรือการแปลง/แปรสภาพเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ”
จากการค้นพบในครั้งนี้นับเป็นประโยชน์เพราะสามารถช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็ว แทนการฝังกลับหรือการกำจัดพลาสติกแบบเดิมๆ ที่ต้องใช้เวลานานกว่าหลายสิบปี ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดคือ ถ้าคุณจะละลายพลาสติกแล้วทำใหม่ พลาสติกจะไม่สมบูรณ์เท่าเหมือนปกติ เมื่อเทียบกับวิธีนี้ ถ้าสามารถดีพอลิเมอไรซ์แล้วรีโพลิเมอไรซ์ทางเคมี เราก็สามารถผลิตพลาสติก PET บริสุทธิ์ได้ทุกครั้ การวิจัยเกี่ยวกับเอนไซม์เพื่อการรีไซเคิลพลาสติกนี้ ได้ถูกปรับปรุงและพัฒนามาโดยตลอด 15 ปีที่ผ่านมา และยังคงต้องคิดค้นหาวิธีที่จะพัฒนาให้เอนไซม์ให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุณหภูมิที่ต่ำลงกว่านี้ต่อไป รวมถึงเอนไซม์ที่สามารถพกพาได้ ราคาสามารถจับต้องได้ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ด้านนักวิจัยกล่าวอีกว่า “ลำดับต่อไป ทีมงานวางแผนที่จะขยายการผลิตเอนไซม์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม เบื้องต้นนักวิจัยได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีนี้และกำลังมองหาการใช้งานที่แตกต่างกันหลายประการ แต่การใช้งานที่เป็นไปได้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ การแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม ทีมงานกำลังมองหาวิธีต่าง ๆ ในการนำเอ็นไซม์ออกสู่ภาคสนามเพื่อทำความสะอาดแหล่งมลพิษ”
