פלסטיק נמצא ברוב המוצרים שסביבנו ובכל פינה נידחת בעולם. הפלסטיק מתפרק, מתפורר ומצטבר בסביבה ובגוף של כולנו. זיהום הפלסטיק פוגע בגוף האדם ובמגוון מיני בעלי חיים, ויש חשיבות גדולה לפתור את בעיית הפלסטיק העולמית. מביו-פלסטיק ועד פלסטיק שמתכלה - ההבטחות גדולות אך הביצועים לא תמיד עומדים בציפיות. צוות מחקר מארצות הברית הצליח להנדס פלסטיק "חי" שמתפרק בתנאים מבוקרים. האם מדובר בפתרון אמיתי למשבר הפלסטיק - או בפתרון שיישאר על מדפי המעבדה?
סדר סביבתי חדש?
המחקר, שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Nature Chemical Biology, מציע דרך חדשנית לפרק פלסטיק מסוג PCL (polycaprolactone). פלסטיק מהסוג הזה נפוץ בעיקר במוצרים רפואיים כמו תפרים מתכלים, התקנים לשחרור תרופות וחוטים אורתופדיים.
פירוק הפלסטיק נעשה באמצעות נבגים (תאים רדומים) של חיידקים מהונדסים גנטית מהמין Bacillus subtilis. נבגים אלה שורדים בתנאים קיצוניים, כמו חום גבוה ובתוך חומרים ממיסים, ומשולבים בתהליך ייצור הפלסטיק עצמו. הם נשארים רדומים בתוך הפלסטיק עד שמופעל עליהם גירוי חיצוני, כמו חשיפה לסוכר או שחיקה פיזית. אז, הם "מתעוררים", נובטים לתאים חיים, ומתחילים להפריש אנזים הקרוי BC-lipase שמפרק את הפלסטיק. בפיילוט שהתקיים בקומפוסטר תעשייתי שבו התנאים מבוקרים, התכלה הפלסטיק החדש תוך 30 יום בלבד.
יתרה מזאת, המהנדסים הצליחו לשלב את הנבגים בתהליך הדפסת תלת-ממד בטמפרטורה של 120 מעלות – בלי לפגוע בתפקודם. המשמעות: ניתן לשלב את הטכנולוגיה הזאת בתעשייה קיימת בלי לשנות לחלוטין את שרשרת האספקה.
אבל למרות ההתלהבות מהחידוש, אולי עוד מוקדם מדי לשמוח. "מה שצוות המחקר הצליח לעשות הוא לא פחות ממדהים - לקחת נבג חי, לשלב אותו בייצור הפלסטיק ולהבטיח שיתעורר ויתחיל לפרק את החומר רק כאשר מופעל טריגר חיצוני. זו רמה גבוהה מאוד של שליטה ביולוגית, אבל זה לא אומר שמדובר בפתרון סביבתי", אומרת ד"ר חגית אולנובסקי, מומחית לניהול סיכוני בריאות וסביבה ומרצה במכללה האקדמית אחוה.
אנזימים לפירוק פלסטיק הם לא דבר חדש, אך עד כה הייתה בעיה משמעותית: הם לא שורדים את תנאי הייצור של הפלסטיק. כאן נכנסת לתמונה העמידות יוצאת הדופן של הנבגים. "השימוש בנבגים הוא חידוש אמיתי. הם שורדים טמפרטורות גבוהות, רמות חומציות גבוהות וחומרים ממיסים – אלה תנאים שמחרבים כל אנזים אחר", היא מסבירה.
הבעיה מתחילה במעבר מהמעבדה למציאות. "כדי שהנבגים יתחילו לפעול צריך תנאים מסוימים מאוד של חמצן, של לחות ושל טמפרטורה. האם ניתן לייצר תנאים כאלה באתר פסולת? האם יש דרך לוודא שהנבגים יהיו בדיוק ברמת החומציות שהם צריכים, כדי לפרק את הפלסטיק? לא בטוח ולמעשה ממש לא סביר", אומרת אולנובסקי, בוגרת תוכנית ממשק.
לדבריה, הניסוי בקומפוסטר תעשייתי – שבו נמדדה התכלות תוך חודש – אינו בהכרח מדמה תנאי שטח בישראל. "התנאים בקומפוסטרים לא אחידים, וההתכלות או הפירוק לקומפוסט תלויה מאוד בתנאי הסביבה, בהרכב הפסולת האורגנית שמטופלת בקומפוסטר וביחס בין כמות הפסולת האורגנית לכמות הפלסטיק המתכלה שמוכנס כחומר גלם לתהליך. נוסף על כך, בישראל וברוב המדינות בעולם אין תשתית מסודרת להפרדת פסולת ולטיפול מיטבי בפסולת אורגנית, לכן בפועל, החידוש הזה לא שווה הרבה", היא מסבירה.
הפירוק הוא לא סוף הדרך
מעבר לשאלות הטכניות, אולנובסקי מעבירה ביקורת עמוקה יותר על הגישה כולה. "יש נטייה לפתור בעיה על ידי 'שיפור' קצה החיים של המוצר אבל זה לא פתרון אמיתי. זה מאפשר להמשיך לייצר ולהמשיך לצרוך פלסטיק – רק עם סיפור כיסוי של 'פלסטיק מתכלה'. במקום לשאול: אולי לא צריך לייצר את זה מלכתחילה?" היא אומרת.
כיום אין בישראל רגולציה שמחייבת יצרנים לדאוג למה שקורה עם המוצר לאחר שהוא הופך לפסולת. "באירופה יש אחריות יצרן מורחבת שמחייבת את החברה שייצרה מוצר לטפל בו אחרי השימוש. בארץ, בתחום הפלסטיק, יש אחריות יצרן מורחבת רק לאריזות וגם זה כמעט לא נאכף. אין מי שידאג שהפלסטיק הזה יגיע למקום שבו הנבגים יוכלו לפעול כמו שצריך. נוסף על כך, כיום הגישה בישראל מעודדת מִחזור של פלסטיק, ואם פלסטיק 'חי' עם נבגים יגיע למתקן מִחזור, יש סיכון משמעותי לפגיעה בתהליך המִחזור ובתוצרים", היא מסבירה.
הדרך אל המדף עוד רחוקה
ומה לגבי פוטנציאל מסחרי? "הטכנולוגיה עוד דורשת שינוי, השקעה וחינוך השוק. בינתיים אני לא צופה שישתלם ליצרנים להשתמש בה", אומרת אולנובסקי. "לא ברור אם החומר הזה עומד בתנאי חוזק, גמישות ועלות, ומעל הכול צריך לזכור שכדי שהפלסטיק יתכלה הוא צריך להיות בתנאים ספציפיים מאוד שלא יקרו 'סתם כך' אם הפלסטיק ייזרק בצד הדרך", היא מסבירה.
עם זאת, אולנובסקי לא פוסלת את עצם ההתקדמות המדעית. "זה תחום מרתק. השילוב בין ביולוגיה סינתטית להנדסת חומרים פותח אפשרויות שלא היו קיימות קודם. זה יכול להתאים ליישומים נקודתיים מאוד, למשל בציוד רפואי שלאחר השימוש מטופל כזרם פסולת נפרד. אבל כתחליף לפלסטיק הרחב שאנחנו מכירים, אני מעריכה שזה לעולם לא יקרה", היא אומרת.
המחקר מדגיש עד כמה הפתרון לפסולת פלסטיק הוא לא רק טכנולוגי, אלא בראש ובראשונה מערכתי. כל עוד לא תהיה מדיניות ברורה שמפחיתה את ייצור הפלסטיק ומעודדת פתרונות מקומיים, גם הטכנולוגיה המתקדמת ביותר תיתקל בקירות של בירוקרטיה ובצרכנות יתרה שלא משתנה (בינתיים). "הטכנולוגיה הזו לא תציל אותנו מהמשבר. מה שיציל אותנו זה שנצרוך פחות, נדרוש אחריות מיצרנים ונבין שפלסטיק – מתכלה או לא – זה חומר שיש להשתמש בו רק כשבאמת צריך", היא מסכמת.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
