https://frosthead.com

Από μικροαλλάγια, αυτά τα σφαιρίδια Mardi Gras είναι βιοαποικοδομήσιμα

Το Mardi Gras στη Νέα Ορλεάνη είναι ένα περίφημο κακό. Μετά τη γιορτή του 2018, κάποιοι αναρωτήθηκαν αν είχε πάει πολύ μακριά. Εκτός από την υπερβολική έκβαση της μπακχανίας, η παρέλαση άφησε πίσω τους 950 τόνους συντριμμιών σε αναμνηστικά, σκουπίδια και χάντρες, ανέφερε το Times-Picayune, με περισσότερους από 620 τόνους να φτάνουν στους χώρους υγειονομικής ταφής μέχρι τα μέσα Φεβρουαρίου. Τα πληρώματα της πόλης, μετά τις διακοπές, σήκωσαν μόνο 46 τόνους χάντρες, οι οποίες έσπευσαν τις λεκάνες απορροής σε όλη την πόλη.

Θα μπορούσατε να πείτε ότι το κόμμα είναι ένας μικρόκοσμος του παγκόσμιου προβλήματός μας με τα πλαστικά, με πλαστικά απορρίμματα που αναπτύσσονται στους ωκεανούς του πλανήτη και οι χώροι υγειονομικής ταφής που συσσωρεύονται με αντικείμενα που αρνούνται να αποσυντεθούν. Και η βιομηχανία πλαστικών εξακολουθεί να αναπτύσσεται, δαπανώντας περίπου 180 δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή πάνω από 260 νέα πλαστικά εργοστάσια μέχρι το 2025 μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, αυξάνοντας την πλαστική παραγωγή κατά ένα τρίτο, σύμφωνα με τη βιολόγο Susan Shaw, ιδρυτή και πρόεδρο του Ινστιτούτου Shaw. "Εκτιμάται ότι βάζουμε 8 εκατομμύρια τόνους πλαστικών στον ωκεανό κάθε χρόνο", σημειώνει, "και διαρκεί εδώ και εκατοντάδες χρόνια στο περιβάλλον".

Με αυτές τις ανησυχίες, οι ερευνητές εξετάζουν εναλλακτικές λύσεις, όπως τα "οργανικά πλαστικά" από φυτικά υλικά που αποσυντίθενται. Η τεχνική πρόκληση περιπλέκεται από ένα οικονομικό εμπόδιο: η κατασκευή φυτικών πλαστικών που είναι τόσο βιοδιασπώμενα όσο και εμπορικά βιώσιμα.

Ο Ναόχιρο Κάτο, μοριακός βιολόγος και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα, ξεκινά με βιοδιασπώμενες χάντρες Mardi Gras.

Επίλυση προβλημάτων στο Μοριακό Επίπεδο

Οι έντονες χάντρες δεν ήταν στην αρχική πορεία της καριέρας του Κάτω. Ήταν επικεφαλής για την έρευνα επιστήμης των τροφίμων όταν έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο της Hiroshima, με στόχο να αντιμετωπίσει το πρόβλημα της παγκόσμιας επισιτιστικής ασφάλειας. Τα περισσότερα ερευνητικά κέντρα της Kato αφορούν ιατρικές εφαρμογές όπως τα νανο-φαρμακευτικά προϊόντα για τη θεραπεία του καρκίνου και των καρδιαγγειακών παθήσεων. Αλλά από τότε που μετακόμισε στο Baton Rouge το 2005, αγαπά επίσης τον Mardi Gras.

Naohiro Kato.jpg Η Κάτω τείνει να βράζει στο εργαστήριό της. (Paige Jarreau / LSU)

Η είσοδος στο κράτος της Λουιζιάνα από τον Rutgers ήταν μια μεγάλη αλλαγή πολιτισμού - τόσο μεγάλη όσο η μετακίνησή του από την Ιαπωνία στο Νιου Τζέρσεϋ στα τέλη της δεκαετίας του 1990. "Οι άνθρωποι ήταν τόσο γενναιόδωροι, τόσο κάτω στη γη. Οι άνθρωποι δεν είχαν βιασύνη », εξηγεί. Όπως, κανένα. Σε μια γραμμή πληρωμής Baton Rouge, θα μπορούσε να περιμένει πέντε λεπτά ενώ ο υπάλληλος κουβεντιάστηκε με έναν πελάτη.

"Ήμουν όπως: Γιατί δεν κινείται η γραμμή; "Παραδέχεται ο Κάτο. Σταδιακά απέκτησε την τοπική ανάγκη να μιλήσει για τον καιρό, το φαγητό, τη ζωή.

Το πρώτο του καλοκαίρι εκεί, η Κατρίνα χτύπησε τον Κόλπο. Στο βράδυ της καταιγίδας, οι γειτονιές του υπέστησαν συσκότιση εβδομάδας. Δεν υπάρχει ηλεκτρισμός ή νερό. Οι γείτονες τράβηξαν μαζί για να φάνε. «Μόλις έρθετε», είπαν οι άνθρωποι. "Έτσι κάναμε μπάρμπεκιου σχεδόν κάθε βράδυ."

"Αυτή η εμπειρία μας έκανε να νιώσουμε πιο άνετα για τη ζωή στη Λουιζιάνα", λέει ο Κάτω.

Αυτός και η οικογένειά του ήλθαν να εκτιμήσουν τις τοπικές παραδόσεις. "Αυτό μου ξεκίνησε να κοιτάζω πιο προσεκτικά τον πολιτισμό που έχουμε εδώ", λέει. "Εδώ οι άνθρωποι μιλάνε για τρόφιμα, και τι να φάνε απόψε, και Mardi Gras έρχεται, και η διαδρομή παρέλαση."

Το Mardi Gras στο Baton Rouge είναι πιο χαμηλής σημασίας από ό, τι στη Νέα Ορλεάνη, αλλά τα απόβλητα του κόμματος είναι ένα ζήτημα σε ολόκληρη την πολιτεία. Στη συνέχεια βλέπετε τις χάντρες παντού, λέει ο Κάτω, "πιασμένοι σε κλαδιά δέντρων, ηλεκτρικές γραμμές και σε αποβάθρες αποστράγγισης".

Σε ένα πάρτι, ο Κάτο μιλούσε με έναν ντοκιμαντέρ, τον David Redmon, του οποίου η ταινία Mardi Gras: Made in China αποτέλεσε το θέμα της προβληματικής πορείας των σφαιριδίων Mardi Gras. Ο Κάτο έφυγε από το κόμμα και σκέφτηκε: "Μπορούμε να κάνουμε καλύτερα. Γιατί οι άνθρωποι δεν χρησιμοποιούν βιοδιασπώμενες χάντρες Mardi Gras; Αυτό πρέπει να είναι ένας τρόπος να πάμε. "

Εφεύρεση από ατύχημα

Λίγο αργότερα, ο Κάτο και οι μαθητές του εργάζονταν με άλγη για ιατρικές εφαρμογές, όταν μια τυχαία ανακάλυψη έδωσε ένα σημαντικό κομμάτι παζλ.

Ένας από τους μαθητές του είχε το καθήκον να ελέγξει το εργαστήριο τρεις νύχτες την εβδομάδα για να μετακινήσει δοκιμαστικούς σωλήνες μικροφυκών από τη φυγόκεντρο στον καταψύκτη. «Μια νύχτα ξέχασε», λέει ο Κάτω.

Το επόμενο πρωί ο Κάτο άνοιξε το εργαστήριο για να βρει μια μεγάλη σφαίρα από έλαια συλλογής φυκών στο κάτω μέρος της φυγοκέντρου. Αυτό, που είδε σχεδόν αμέσως, θα μπορούσε να αποτελέσει ένα βασικό συστατικό για σφαιρικές βιοπλαστικές χάντρες.

microalgae.jpg Τα βιοαποικοδομήσιμα σφαιρίδια Mardi Gras και τα διπλάνια κατασκευάζονται από βιομάζα μικροφυκών. (Paige Jarreau / LSU)

Η ομάδα του Kato άρχισε να εξερευνά την καλλιέργεια μικροαλγίων για χάντρες που θα βιοαποικοδόμησαν. Θα μπορούσαν να συγκομίσουν τα μικροφύκη από τις επιφάνειες των λιμνών στη Λουιζιάνα, η οποία έχει το φυσικό πλεονέκτημα του άφθονου ηλιακού φωτός. Ο Κάτω έχει υποβάλει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη μέθοδο του, η οποία περιλαμβάνει την ανάμειξη των μικροφυκών με χημικές ουσίες για την οξείδωση των ενώσεων στα φύκη και την ενίσχυση της διασταυρούμενης σύνδεσης, ώστε να κολλήσουν μαζί. Εφαρμόζει θερμότητα και πίεση για να προωθήσει τη σταυρωτή σύνδεση, ακολουθούμενη από μια περίοδο ξήρανσης.

Για να δοκιμάσει το νερό της αγοράς, ο Κάτο μίλησε με τους ηγέτες της Mardi Gras krewe. Ένας αριθμός, συμπεριλαμβανομένου του τοπικού krewe του Southdowns, βρήκε την ιδέα να μειωθεί το πλαστικό αποτύπωμα τους ελκυστικό.

Kato_and_krewe_leader_lg.jpg Ο ηγέτης της Kato και του Southdowns krewe William Gladney κρατά διπλάρια από μικροαλγίες. (Ειρήνη Κάτω)

Απηύθυνε έκκληση και σε άλλους στον κλάδο. Ο Bill Horner, Διευθύνων Σύμβουλος της Totally Green Bottles, κατασκευαστής λιπασμάτων που μπορούν να λιπασματοποιήσει διεθνώς, λέει ότι η καινοτομία του Kato είναι εξαιρετικά σημαντική. Δεν μπορώ να τον επικροτήσω αρκετά. "

Για τον Horner, το χρυσό πρότυπο για βιώσιμα πλαστικά είναι πιστοποιημένη λιπασματοποίηση, επιβεβαιώνοντας πόσο γρήγορα διασπάται το υλικό. "Έχει σχέση με το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα", λέει. (Σύμφωνα με τα αρχικά πειράματα, ο Kato εκτιμά ότι η τρέχουσα έκδοση των χαντρών υποβαθμίζεται σε ένα έως δύο χρόνια, τόσο στο έδαφος όσο και στο νερό.) Ο Horner προσθέτει ότι μόλις ο Kato βελτιώσει τη συνταγή για την κατασκευή των βιοπλαστικών χαντρών, "Θα κοιτάξει αριστερά και δεξιά και θα δούμε πού μπορεί να λειτουργήσει με άλλο τρόπο". Οι νέες ευκαιρίες θα γίνουν σαφείς.

Το εμπόδιο της κλίμακας

Ο Κάτο και η ομάδα του γνωρίζουν πολύ καλά τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν. Βασικά, το κόστος παραγωγής είναι ένα μεγάλο εμπόδιο: περίπου δέκα φορές υψηλότερο από ό, τι για τις κανονικές πλαστικές χάντρες. Οι αγοραστές που επιθυμούν να πληρώσουν ένα ασφάλιστρο για την αειφορία μπορούν να συμβάλουν στη γεφύρωση αυτού του κενού. Αλλά η υπόλοιπη διαφορά μπορεί να απαιτήσει κάποιο είδος διασταυρούμενης επιδότησης ή συνέργειας με άλλα προϊόντα. Ο Κάτω διερευνά τις δυνατότητες με τους συναδέλφους του στον κλάδο της υγείας, καθιστώντας τα nutraceuticals που χρησιμοποιούν επίσης μικροφύκη.

"Με τα βιοπλαστικά, το κόστος και η επεκτασιμότητα είναι οι κύριες προκλήσεις", λέει ο Horner. Μέρος της διαδικασίας είναι να πείσει την αγορά να πάρει μακρά άποψη. Η λογοδοσία για το κρυμμένο εξωτερικό κόστος της πλαστικής ρύπανσης, των επιπτώσεων στην υγεία και του καθαρισμού βοηθάει να τεθεί το επιχείρημα για ένα ασφάλιστρο τιμής στις χάντρες που δεν θα φράξουν τα δημοτικά αποχετευτικά συστήματα και τους χώρους υγειονομικής ταφής.

"Υπάρχουν τόσοι πολλοί άνθρωποι που τώρα συνειδητοποιούν το πλαστικό πρόβλημα, δεν χρειάζεται να είσαστε περιβαλλοντολόγος για να το πάρει", λέει ο Horner. "Παρακολουθήσαμε την επιδείνωση της πλαστικής κρίσης κάθε χρόνο."

Η Susan Shaw θα προτιμούσε επιλογές που αποφεύγουν εντελώς το πλαστικό, αλλά συμφωνεί ότι τα προϊόντα με βάση τα μικροφύκη, όπως τα υλικά με βάση τα φύκια, έχουν υπόσχεση. "Πρέπει να επιτύχουμε πωλήσεις για να δουλέψουμε όλοι", προσθέτει.

Προς το παρόν, ο Κάτω προσπαθεί να φτιάξει 3.000 από τα περιδέραια για το επόμενο έτος. Για το ποσό αυτό, χρειάζεται μια λίμνη μεγέθους ενός ποδοσφαιρικού πεδίου. Και δοκιμάζει την αγορά με κορίτσια και λιανοπωλητές. Η ερώτηση που ακούει συχνότερα είναι: "Μπορείτε να μας πάρετε τα χρώματα;"

«Εργαζόμαστε σε αυτό», λέει, καθώς αναπτύσσουν τη συνταγή χάντρας επόμενης γενιάς.

Από μικροαλλάγια, αυτά τα σφαιρίδια Mardi Gras είναι βιοαποικοδομήσιμα