Ayakkabılarımızı Doğada Çözünebilen Plastiklerden Üretebiliriz!

Modern dünyada her yerde bulunan plastikler, insan ve çevre sağlığı için büyüyen bir tehdit haline geldi. Gezegendeki plastik kirliliğinin kanıtı, denizin derinliklerindeki alışveriş poşetlerinden gıda malzemelerimizdeki ve hatta kanımızdaki mikroplastiklere kadar uzanıyor.

Plastik çöplerin artışını engellemek için çözümler arayan California San Diego Üniversitesi bilim insanları, günümüzde kullanılan plastiğin yerini alması üzerine tasarlanmış, yeni, doğada çözünebilir malzemeler geliştirdi. UC San Diego biyoloğu Stephen Mayfield ve kimyagerler Michael Burkart ve Robert "Skip" Pomeroy'u da içerisinde barındıran bir disiplinlerarası bilim insanları ekibi, poliüretan köpüklerinin kara bazlı kompostlarda çözündüğünü kanıtlamıştı. Ekip, şimdiyse, malzemenin deniz suyunda çözündüğünü gösterdi. Sonuçlar, journal Science of the Total Environment dergisinde yayımlandı.

Araştırmacılar, şu anda küresel bir çevre krizi olarak tanımlanan bir plastik kirliliği sorununu ele almak için çalışıyorlar. 2010 yılında araştırmacılar, bir yılda okyanusa 8 milyar kilogram plastik girdiğini ve 2025 yılına kadar aşırı bir artış olacağını tahmin ettiler.

Okyanusa girdikten sonra plastik atıklar, deniz ekosistemlerini bozuyor ve merkezi yerlere göç ediyorlar. Ayrıca 1,6 milyon kilometrekareden fazla bir alanı kaplayan Büyük Pasifik çöp alanı gibi, çöp girdapları oluşturuyorlar. Bu plastikler yok olmuyorlar; aksine, giderek daha küçük parçacıklara ayrılıyorlar. Sonunda da çevrede yüzyıllarca kalan mikroplastiklere dönüşüyorlar.

Scripps Oşinografi Enstitüsünde deniz biyoloğu ve bilimsel dalgıç olan çalışma yazarı Samantha Clements ile birlikte UC San Diego araştırmacıları, Scripps'in Ellen Browning Scripps Anıt İskelesi ve Deneysel Akvaryumunda çalıştı. Ekip, şu an da ticari olarak temin edilebilen ilk doğada çözünebilir ayakkabılarda ("Blueview" adlı bir şirket tarafından satılıyor) kullanılan doğada çözünebilir poliüretan malzemelerini bir dizi teste tabi tuttular. İskelenin konumu bilim insanlarına, başıboş plastiklerin bulunma ihtimalinin en yüksek olduğu ortam olan doğal kıyı ekosistemlerindeki malzemeleri test etme olanağı ve eşsiz bir fırsat sağladı.

Ekip, bir dizi deniz organizmasının poliüretan köpük üzerinde kolonileştiğini buldu. Ayrıca bu organizmaların malzemeyi, okyanus ortamında, bu mikroorganizmalar tarafından besin olarak tüketilen başlangıç kimyasallarına geri ayrıştırdığını fark etti. Çalışmadan elde edilen veriler, bakteri ve mantarların bir karışımı olan mikroorganizmaların doğal deniz ortamında yaşadığını gösteriyor. Biyolojik Bilimler Fakültesi profesörü ve Kaliforniya Alg Biyoteknoloji Merkezi yöneticisi Mayfield şöyle söylüyor:

Uygunsuz bir şekilde plastiğin okyanusta yok edilmesi sonucu, plastikler mikroplastiklere ayrışıyor. Bu, çok büyük bir çevre sorunu haline geldi. Okyanusta da çözünebilecek yüksek performanslı plastik ürünler üretmenin kesinlikle mümkün olduğunu gösterdik. Plastikler, en başından okyanusa girmemeli. Ancak girerlerse de bu malzeme, su yaşamına zarar veren plastik çöp ve mikroplastikler yerine mikroorganizmalar için yiyecek olacak.

Dünyanın en popüler "ayakkabısı" olan "parmak arası terlikler" de dâhil olmak üzere ayakkabılar, dünyanın okyanuslarına ve arazilerine atılan plastiklerin büyük bir yüzdesini oluşturuyor. Son sekiz yılda UC San Diego'da geliştirilen poliüretan malzemelerini tam olarak test ve analiz etmek için çalışma; biyoloji, polimer ve sentetik kimya ve deniz bilimleri uzmanlarını bir araya getirdi. Köpük örnekleri, gelgit ve dalga dinamiğine maruz bırakıldı. Sonrasında, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak moleküler ve fiziksel değişiklikler takip edildi. Sonuçlar, materyalin dört hafta gibi kısa bir sürede çözünmeye başladığını gösterdi. Daha sonra araştırmacılar, San Diego çevresindeki altı deniz bölgesinde, poliüretan malzemeyi parçalayabilen ve tüketebilen mikroorganizmaları tespit ettiler. Mayfield şöyle söylüyor:

Tek bir disiplin bu evrensel çevre sorunlarını çözemez, ancak karada işe yarayan entegre bir solüsyon geliştirdik. Şimdi bunun, okyanusta da çözündüğünü biliyoruz. Okyanustaki bu köpükler üzerinde kaç organizmanın kolonileştiğini görmek beni şaşırttı. Mikrobik resif gibi bir şeye dönüşüyor.