जपानी शास्त्रज्ञांनी एक नवीन प्रकारचा जैवविघटनशील प्लास्टिक, LAHB, विकसित केला आहे जो खोल समुद्रातील परिस्थितीतही विघटित होतो. हा प्लास्टिक सूक्ष्मजीवांद्वारे बनवला जातो.
प्लास्टिक प्रदूषण ही जगातील सर्वात गंभीर पर्यावरणीय समस्यांपैकी एक आहे. दरवर्षी लाखो टन प्लास्टिक आपल्या महासागरांमध्ये जाते, सागरी जीवनाला हानी पोहोचवते आणि अपरिवर्तनीय नुकसान करते. "जैवविघटनशील" म्हणून लेबल केलेले प्लास्टिक देखील थंड, खोल समुद्रातील वातावरणात विघटित होत नाहीत. म्हणूनच शास्त्रज्ञ ग्रह आणि जीवन वाचवण्यासाठी खऱ्या अर्थाने पर्यावरणपूरक पर्यायांचा शोध घेत आहेत. अलीकडेच प्रकाशित झालेल्या अभ्यासात, शास्त्रज्ञांनी एक नवीन प्रकारचा प्लास्टिक तयार केला आहे जो महासागराच्या तळाशीही नैसर्गिकरित्या विघटित होऊ शकतो. हा प्लास्टिक पर्याय हवामान बदल आणि प्लास्टिक प्रदूषणाविरुद्धच्या आपल्या लढ्यात आशा निर्माण करतो.
जैवविघटनशील प्लास्टिकचा विकास
जपानच्या शास्त्रज्ञांच्या टीमने एक मोठी कामगिरी केली आहे. त्यांनी LAHB नावाचा एक विशेष प्रकारचा जैवविघटनशील प्लास्टिक विकसित केला आहे, जो कठोर खोल समुद्रातील परिस्थितीतही विघटित होतो. LAHB म्हणजे पॉली (डी-लॅक्टेट-को-३-हायड्रॉक्सीब्यूटायरेट). हे सूक्ष्मजीवांचा वापर करून बनवले जाते आणि त्यात लॅक्टिक ऍसिड सारखे नैसर्गिक घटक असतात. लॅक्टिक ऍसिड हे आंबट दुध आणि दुखणाऱ्या स्नायूंमध्ये आढळणारे संयुग आहे.
हे संशोधन शिंशु विद्यापीठाचे प्राध्यापक सेईची तागुची यांनी, जपानच्या मरीन-अर्थ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी एजन्सी (JAMSTEC) चे डॉ. शुनिची इशीई आणि गुन्मा विद्यापीठाचे प्राध्यापक केन-इची कासुया यांच्यासमवेत केले.
प्रयोग कसा केला गेला?
प्रयोग करण्यासाठी, संशोधकांनी वेगवेगळ्या प्रमाणात लॅक्टिक ऍसिड असलेले दोन प्रकारचे LAHB प्लास्टिक फिल्म ७ आणि १३ महिन्यांच्या कालावधीसाठी जपानमधील हत्सुशिमा बेटाच्या किनाऱ्यापासून ८५५ मीटर (२,८०० फूट) खोलीवर ठेवले. १३ महिन्यांनंतर, असे आढळून आले की प्लास्टिकचे ८०% पेक्षा जास्त वजन कमी झाले आहे. खोल समुद्रातील सूक्ष्मजीवांच्या क्रियाकलापाने ते लक्षणीयरीत्या विघटित झाले.
त्यांनी तुलनेसाठी आज अनेक उत्पादनांमध्ये वापरला जाणारा PLA (पॉलीलॅक्टाइड) नावाचा एक सामान्य जैवविघटनशील प्लास्टिक देखील समाविष्ट केला. १३ महिन्यांनंतर, PLA फिल्मवर मात्र विघटनाची कोणतीही चिन्हे दिसून आली नाहीत, अगदी एक खरचट देखील नाही.
हे स्पष्टपणे दर्शवते की PLA खोल समुद्रातील वातावरणात विघटित होऊ शकत नाही, तर LAHB होऊ शकतो, जो अधिक पर्यावरणपूरक आहे.
प्लास्टिक कसे विघटित झाले?
प्लास्टिक कसे विघटित झाले हे समजून घेण्यासाठी, शास्त्रज्ञांनी प्लास्टिकच्या पृष्ठभागावर तयार झालेल्या "प्लास्टिस्फियर" म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या सूक्ष्मजीव समुदायांकडे पाहिले.
सूक्ष्मदर्शकाखाली, त्यांना आढळून आले की LAHB फिल्मवर बायोफिल्म्स (बॅक्टेरियाचे पातळ थर) तयार झाले होते परंतु PLA फिल्मवर नाहीत. हे बॅक्टेरिया LAHB प्लास्टिक विघटित करण्यास मदत करणारे प्रमुख घटक आहेत.
हे का महत्त्वाचे आहे?
बाजारात सहज उपलब्ध असलेले बहुतेक जैवविघटनशील प्लास्टिक केवळ कंपोस्ट सुविधा किंवा उथळ पाण्यासारख्या विशिष्ट परिस्थितीत विघटित होतात. ते खोल महासागरातील थंड वातावरणात वर्षानुवर्षे अपरिवर्तित राहतात. हे प्लास्टिक प्रदूषणाच्या जागतिक समस्येवर कोणताही वास्तविक उपाय देत नाही.
तथापि, हा अलीकडील अभ्यास सिद्ध करतो की LAHB त्या परिस्थितीत विघटित होऊ शकतो, ज्यामुळे तो इतक्या खोलीवर नैसर्गिकरित्या विघटित होणारा पहिला प्लास्टिक बनतो.
OECD च्या २०२२ च्या अहवालानुसार, दरवर्षी सुमारे १.७ दशलक्ष मेट्रिक टन प्लास्टिक कचरा आपल्या महासागरांमध्ये जातो. त्यातील बहुतेक तेथेच राहतो, सागरी परिसंस्थांना नुकसान पोहोचवतो. महासागराच्या तळाशीही नैसर्गिकरित्या विघटित होणारा प्लास्टिक असणे हा मोठा फरक पडू शकतो.
"हे संशोधन सध्याच्या बायोप्लास्टिकच्या सर्वात गंभीर मर्यादांपैकी एक - सागरी वातावरणात त्यांच्या जैवविघटनशीलतेचा अभाव - संबोधित करते. LAHB खोल समुद्रातील परिस्थितीतही विघटित आणि खनिज होऊ शकतो हे दाखवून, अभ्यास पारंपारिक प्लास्टिकसाठी सुरक्षित पर्यायांसाठी एक मार्ग प्रदान करतो आणि वर्तुळाकार बायोइकॉनॉमीमध्ये संक्रमणाला समर्थन देतो," असे प्रमुख संशोधक प्राध्यापक सेईची तागुची म्हणतात.
हानिकारक प्लास्टिकचे उत्पादन कमी करणे महत्त्वाचे असताना, जैवविघटनशील साहित्य विकसित करणे देखील आवश्यक आहे. हा शोध सागरी जीवनाचे रक्षण करताना प्लास्टिक प्रदूषणाचा संकट सोडवण्यास मदत करू शकतो.
