پژوهشگران با پیروزی نشان داده‌اند که ۹۷ درصد ذرات میکروپلاستیک ساخته‌شده از یک پلاستیک برپایه جلبک در کمتر از هفت ماه به‌طور زیستی تجزیه خواهد شد. آن‌ها امیدوارند که این پلاستیک درنهایت بتواند جانشین پلاستیک‌های برپایه نفت شود که نگرانی‌هایی را درمورد آثارشان روی محیط‌زیست و سلامت انسان تشکیل کرده‌اند.

نگرانی‌ها درمورد آلودگی میکروپلاستیک در سال‌های تازه انگیزه مطالعات تعداد بسیاری درمورد آن‌ها بوده است. اما تعداد بسیاری از این پژوهش‌ها روی راه‌های جمع‌آوری و حذف میکروپلاستیک‌ها متمرکز بوده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو و کمپانی علم مواد Algenesis این قضیه را از یک جهت دیگر بازدید کرده‌اند. آن‌ها یک پلیمر گیاهی زیست‌تجزیه‌پذیر ساخته‌اند که حتی هنگامی به میکروپلاستیک تبدیل شود در کمتر از هفت ماه تجزیه می‌شود.

زیست‌تجزیه‌پذیری فرایندی است که در آن میکروب‌ها پلیمرها را به مولکول‌های ساده‌تر می‌شکنند. یک ماده زیست‌تجزیه‌پذیر باید پیوندهای شیمیایی‌ای داشته باشد که آنزیم‌های تولیدشده توسط میکروب‌ها بتوانند به‌طور فیزیکی به آن‌ها دسترسی داشته باشند، و آن میکروب‌ها بتوانند از مولکول‌های تجزیه‌شده تغذیه کنند.

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو این پلاستیک را اولین بار شش سال پیش ساختند. آن‌ها برای ساخت این پلاستیک از این مسئله الهام گرفتند که پلاستیک‌ها از نفت می‌آیند و نفت از فسیل جلبک‌ها. به این علت آن‌ها مستقیماً از روغن جلبک یک پلاستیک به‌نام TPU-FC1 ساختند.

این پلاستیک در محصولات بسیاری، همانند اولین کفش‌های زیست‌تجزیه‌پذیر، منفعت گیری شده است. دانشمندان داده‌های بسیاری داشتند که نشان می‌داد پلاستیک‌شان در خاک تجزیه می‌شود. اما این اولین باری است که آن‌ها تجزیه آن را در سطح میکروپلاستیک نشان داده‌اند.

تجزیه ذرات میکروپلاستیک

پژوهشگران از یک دستگاه سمباده تسمه‌ای برای تشکیل میکروپلاستیک از دو پلاستیک TPU-FC1 و اتیلن-وینیل استات (EVA)، که یک پلیمر پلاستیک پرکاربرد است، منفعت گیری کردند. آن‌ها این میکروپلاستیک‌ها را در کمپوست ریختند تا تجزیه‌پذیری‌شان را بازدید کنند.

بعد از گذشت ۹۰ روز، ۶۸ درصد از ذرات میکروپلاستیک TPU-FC1 از بین رفته بودند، اما میکروپلاستیک‌های EVA تحول نکردند. مقدار تجزیه میکروپلاستیک‌های TPU-FC1 بعد از ۲۰۰ روز به ۹۷ درصد رسید، درحالی که ذرات EVA هم چنان بدون تحول در کمپوست باقی مانده بودند.

دانشمندان از سطح کربن دی‌اسید برای بازدید فعالیت میکروب‌های کمپوست منفعت گیری کردند. آن‌ها سطح گاز یک نمونه کمپوست حاوی مواد سلولزی را به‌گفتن معیار به‌کار برند. نتایج تحلیل آن‌ها نشان می‌داد که مقدار «تکامل کربن دی‌اکسید»، به‌گفتن یک معیار برای فعالیت میکروب‌ها، در یک بازه ۴۵ روزه در نمونه سلولزی به ۷۵ درصد رسید. این تکامل برای نمونه حاوی EVA صفر و برای نمونه حاوی پلاستیک گیاهی، بعد از گذشت ۲۰۰ روز، ۷۶ درصد می بود. این مشخص می کند که میکروب‌ها به تجزیه پلاستیک TPU-FC1 مشغول بودند و کربن درون پلیمرها را به کربن دی‌اکسید تبدیل می‌کردند.

دانشمندان تجزیه میکروپلاستیک‌ها را در آب نیز بازدید کردند. میکروپلاستیک‌ها در آب شناور خواهد شد و می‌توان آن‌ها را به‌راحتی جمع‌آوری کرد. بعد از گذشت ۲۰۰ روز، تقریباً ۱۰۰ درصد میکروپلاستیک‌های EVA جمع‌آوری شدند که نشان می‌داد هیچ‌کدام از آن‌ها تجزیه نشده‌اند. اما مقدار جمع‌آوری میکروپلاستیک‌های گیاهی بعد از ۹۰ روز ۳۲ درصد، و بعد از ۲۰۰ روز ۳ درصد می بود. این مشخص می کند میکروپلاستیک‌ها با همان نرخ کمپوست در آب نیز تجزیه می‌شدند.

نتایج تحلیل شیمیایی نشان می‌داد که میکروب‌ها توانسته بودند پلیمرهای میکروپلاستیک گیاهی را به همان مواد گیاهی اولیه‌شان تجزیه کنند. پژوهشگران این چنین باکتری‌هایی را که از این میکروپلاستیک‌ها به گفتن منبع غذا منفعت گیری می‌کنند شناسایی کردند.