https://frosthead.com

Mikroalmokból készült, ezek a Mardi Gras gyöngyök biológiailag lebonthatók

A Mardi Gras New Orleansban híresen szentségtelen rendetlenség. A 2018-as ünnepség után néhányan azon gondolkodtak, vajon túl messzire ment-e. A bakanáliai többlet mellett a felvonulás 950 tonna törmeléket hagyott emléktárgyakban, szemetesben és gyöngyökben, a Times-Picayune jelentése szerint, február közepére több mint 620 tonna hulladéklerakókkal. A városi személyzet az ünnep után 46 tonna gyöngyöt dobott fel, amelyek eltömítették a vízgyűjtő-medencéket a város egész területén.

Ön mondhatná, hogy a párt a műanyagokkal kapcsolatos globális problémánk mikrokozmosza, a műanyag hulladék növekszik a világ óceánjaiban, és a hulladéklerakók olyan dolgokkal halmozódnak fel, amelyek megtagadják a bomlást. Susan Shaw, a Shaw Intézet alapítója és elnöke, biológus Susan Shaw szerint a műanyagipar továbbra is virágzik, becslések szerint 180 milliárd dollárt költ több mint 260 új műanyaggyár 2025-ig történő építésére az Egyesült Államokban, csak az Egyesült Államokban. "Becslések szerint évente 8 millió tonna műanyagot dobunk az óceánba" - jegyzi meg "- és ez több száz évig tart a környezetben."

Az ilyen aggodalmak mellett a kutatók alternatívákat keresnek, beleértve a bomló növényi anyagokból származó „szerves műanyagokat”. A műszaki kihívást egy gazdasági akadály bonyolítja: növényi alapú műanyagok biológiailag lebontható és kereskedelmi szempontból életképesvé tétele.

Naohiro Kato, a molekuláris biológus és a Louisiana Állami Egyetem professzora biológiailag lebontható Mardi Gras gyöngyökkel kezdődik.

Problémamegoldás molekuláris szinten

Élénk színű gyöngyök nem voltak Kato eredeti pályafutási pályáján. Az élelmiszertudományi kutatás felé irányult, amikor a Hirosimai Egyetemen szerezte doktorátust, amelynek célja a globális élelmezésbiztonság problémájának kezelése volt. A Kato legtöbb orvosi alkalmazású kutatóközpontja, például a rák és a szív- és érrendszeri betegségek kezelésére szolgáló nano-gyógyszerkészítmények. De mióta 2005-ben Baton Rouge-ba költözött, imádja a Mardi Gras-ot is.

Naohiro Kato.jpg Kato hajlamoss algára a laboratóriumában. (Paige Jarreau / LSU)

A Rutgers-től a Louisiana államba érkezés nagy kulturális váltás volt - olyan nagy, mint Japánból New Jersey-be költözött az 1990-es évek végén. Az emberek olyan nagylelkűek voltak, olyan földöniek. Az embereknek nem volt rohanásuk ”- magyarázza. Mint egyetlen. Egy Baton Rouge pénztárnál öt percet várhatott, amíg a hivatalnok beszélgetett egy ügyféllel.

Olyan voltam, hogy miért nem mozog a vonal? Kato elismeri. Fokozatosan megszerezte a helyi szükségletet az időjárásáról, az életről és az életről.

Első nyárát Katrina becsapta az Öbölbe. A vihar nyomán szomszédságában heti hosszú áramszünet szenvedett. Nincs áram vagy víz. A szomszédok összehúzódtak enni. - Csak gyere át - mondta az emberek. "Tehát szinte minden este barbecue voltunk."

"Ez a tapasztalat valóban kényelmesebbnek éreztük magunkat a Louisiana-ban való életben" - mondja Kato.

Ő és családja megértette a helyi hagyományokat. "Ez arra késztetett, hogy alaposabban megvizsgáljam az itt található kultúrát" - mondja. "Itt az emberek ételekről beszélnek, és arról, hogy mit kell enni ma este, jön a Mardi Gras és a felvonulás útja."

A Baton Rouge-ban található Mardi Gras kevésbé kulcsfontosságú, mint New Orleansban, ám a pártok pazarlása az egész állam kérdése. Utána mindenütt gyöngyöket látsz, Kato azt mondja: „faágakba, elektromos vezetékekbe és csatornába öntve”.

Egy partin Kato beszélt egy dokumentumfilm-készítõvel, David Redmonnal, akinek a Mardi Gras: Kínában készült filme nyomon követi a Mardi Gras gyöngyök problémás útját. Kato elhagyta a pártot, gondolkodva: „Jobb lehetünk. Miért nem használnak az emberek biológiailag lebontható Mardi Gras gyöngyöket? Ez legyen egy út. ”

Találkozás baleset által

Nem sokkal később, Kato és tanulói algákkal dolgoztak orvosi célokra, amikor egy véletlen felfedezés fontos puzzle-darabot eredményezett.

Az egyik diákjának a feladata, hogy hetente három éjszaka ellenőrizze a laboratóriumot, hogy a mikroalgák kémcsöveit a centrifugából a fagyasztóba helyezzék. "Egy este elfelejtette" - mondja Kato.

Másnap reggel Kato kinyitotta a laboratóriumot, hogy a centrifuga alján nagy mennyiségű algákat gyűjtsön, amelyek összegyűjtik az olajokat. Szinte azonnal látta, hogy ez kulcsfontosságú összetevő lehet a gömb alakú bioplasztikus gyöngyök számára.

microalgae.jpg A biológiailag lebomló Mardi Gras gyöngyöket és duplikonokat mikroalga biomasszából készítik. (Paige Jarreau / LSU)

A Kato csapata megkezdte a mikroalgák növekvő kutatását a gyöngyök számára, amelyek biológiailag lebomlanak. A mikroalgákat a Louisiana-i tófelületekről tudják betakarítani, amelynek természetes előnye a bőséges napfény. Kato szabadalmat kért módszerére, amely magában foglalja a mikroalgák vegyi anyagokkal való összekeverését az algák vegyületeinek oxidálására és a térhálósodás elősegítésére, hogy azok összetapadjanak. Hőt és nyomást alkalmaz a keresztkötés elősegítésére, amelyet egy szárítási időszak követ.

A piac vizének kipróbálására Kato beszélt a Mardi Gras krewe vezetõivel. Számos ember, köztük a Southdowns helyi kreweje, úgy találta, hogy vonzóvá teszi műanyag lábnyomuk csökkentését.

Kato_and_krewe_leader_lg.jpg Kato és a Southdowns krewe vezetője, William Gladney mikroalgákból készült duplikonokat tartanak. (Irene Kato)

Az iparág más szereplőihez is fellebbezett. Bill Horner, a Totally Green Bottles, a komposztálható palackok nemzetközi gyártója, vezérigazgatója szerint Kato innovációja „rendkívül fontos. Nem tudom elég tapsolni.

A Horner számára a fenntartható műanyagok aranyszabálya igazolható komposztálhatóságot igazol, hogy az anyag milyen gyorsan bomlik. "Ennek köze van az általános szénlábnyomhoz" - mondja. (A kezdeti kísérletek alapján a Kato becslése szerint a gyöngyök jelenlegi változata egy-két év alatt elbomlik mind a talajban, mind a vízben.) Horner hozzáteszi, hogy egyszer Kato finomítja a bioplasztikus gyöngyök, valamint a kétszeres kémcsövek receptjét a kereskedelemben „balra és jobbra néz, és megnézheti, hol működhet más módon.” Kétségtelen, hogy az új lehetőségek nyilvánvalóvá válnak.

A skála akadálya

Kato és csapata jól ismeri az előttük álló kihívásokat. Alapvetően a gyártás költségei nagy akadályt jelentenek: körülbelül tízszer magasabbak, mint a szokásos műanyag gyöngyöknél. Azok a vásárlók, akik hajlandók díjat fizetni a fenntarthatóságért, segíthetnek áthidalni ezt a rést. De a különbség fennmaradása valamilyen kereszttámogatást vagy más termékekkel való szinergiát igényelhet. Kato az egészségipar kollégáival feltárja lehetőségeit olyan tápanyagkészítmények készítésével, amelyek mikroalkat is használnak.

"A bioplasztikával a költségek és a skálázhatóság jelentik a fő kihívást" - mondja Horner. A folyamat egy része meggyőzi a piacot hosszú áttekintésre. A műanyag szennyezés, az egészségügyi hatások és a takarítás rejtett külső költségeinek elszámolása segít megalapozni a gyöngyök áremelkedését, amelyek nem akadályozzák az önkormányzati csatornázási rendszereket és hulladéklerakókat.

„Olyan sok ember van most tisztában a műanyag problémával, nem kell környezetvédőnek lennie ahhoz, hogy ezt megtudja” - mondja Horner. "Figyeltük, hogy a plasztikai válság minden évben súlyosbodik."

Susan Shaw inkább azokat a lehetőségeket részesíti előnyben, amelyekben teljesen elkerülhető a műanyag, de egyetért azzal, hogy a mikroalga-alapú termékek, mint például a tengeri moszat alapú anyagok, ígéretesek. "Ahhoz, hogy mindez működjön, fel kell hívnunk az eladásokat" - teszi hozzá.

Kato jelenleg készül, hogy 3000 nyakláncot készítsen a következő évre. Ehhez az összeghez egy futballpálya méretű tó szükséges. És kipróbálja a piacot krewes és kiskereskedőkkel. A leggyakrabban hallott kérdés: „Meg tudod-e adni nekünk a színeket?”

„Ezen dolgozunk” - mondja, amikor kidolgozzák a következő generációs gyöngy receptjét.

Mikroalmokból készült, ezek a Mardi Gras gyöngyök biológiailag lebonthatók