Открытие способа, с помощью которого можно заставить пластиковые пакеты разлагаться как кожуру от бананов, станет настоящим претворением в жизнь экологической мечты.

И, действительно мы производим в год 500 миллиардов пакетов, а для их разложения потребуется до 1,000 лет. Они занимают место на свалках, замусоривают наши улицы и парки, загрязняют океаны и убивают животных, которым случается их съесть.

Дэниел Бёрд, ученик колледжа Ватерлоо, получил главный приз и наивысшие похвалы  за свой проект, представленной на проводившуюся в Оттаве Всеканадскую ярмарку научных идей. Представленный им проект под названием «В пластмассе нет ничего фантастического» был выбран как лучший из проектов 450 соревнующихся, которые представляли все самое лучшее, представленное на 100 региональных научных выставки Канады.

Дэниел выиграл золотую медаль в области биотехнологий и фармацевтических наук, серебряную медаль в области экологических инноваций, его проект был назван сначала лучшим проектом старшекурсника, а затем и лучшим проектом ярмарки. В число прочих полученных наград входят: награда за исследования для студентов выпускников NSERC,  награда за достижения в области технологий, место участника турне молодежных инноваций, а также стипендии, предложенные сразу четырьмя университетами. Дэниел еще только учится в 11 классе, так что у него еще есть время все обдумать. Дэниел стал вторым учеником из этого района, который выиграл награду ярмарки за лучший проект: Брайон Хьюсон из Сент-Эгаты выиграл эту награду в 1999, когда он тоже был учеником  колледжа Ватерлоо.

В рамках своего проекта Дэниел разработал технологию микробного разложения пластмассовых пакетов для бакалейных товаров. Он смог продемонстрировать, что полиэтилен можно разлагать с помощью бактерий из окружающей почвы. Затем он выделил два организма, которые и осуществляют разложение. Дэниел создал небольшую лабораторию, закупив для нее оборудование и все необходимое на e-Bay.

Дэниел был одним из трех студентов, выигравших студенческую награду WRDSB, которые были делегированы с Ватерлоо Веллингтонской научной ярмарки. В числе других победителей были: Зак Элгуд из Кортланд Эйв (Похвальная грамота, Науки о земле и экологии) и Джефф Граансма из Форест Хайтс, (Похвальная грамота, Приз за инжиниринг, инженеры без границ).

Он знал, что пластмасса, в конце концов, разлагается, и решил, что тут все дело в микроорганизмах. Он поставил задачу выделить микроорганизмы, которые способны расщеплять пластмассу – это непростая задача, поскольку в природе такие микроорганизмы не содержатся в больших количествах. Сначала он измельчил пластмассовые пакеты в порошок. Затем он использовал обычные бытовые химикаты, дрожжи и воду из-под крана для создания раствора, который бы стимулировал рост микробов. Туда он ввел пластмассовый порошок и грязь. Затем раствор был помещен в шейкер при 30 градусах.

После трех месяцев повышения концентрации поглощающих пластмассы микробов, Бёрд отфильтровал оставшийся пластмассовый порошок, и поместил бактериальную культуру в три сосуда с кусками пластмассы, срезанными с пластмассовых пакетов. Для создания контрольного образца он также добавил пластмассу в сосуды, содержащие сваренную и, следовательно, мертвую бактериальную культуру.

По прошествии шести недель он взвесил полоски пластмассы. Контрольные полоски имели те же параметры. А вот те, которые находились в живой бактериальной культуре, весили в среднем на 17 процентов меньше. Для Бёрда это был недостаточно хороший результат. Для того, чтобы идентифицировать бактерии в своей культуре, он дал им вырасти на агаровых пластинках, и обнаружил, что у него имеется четыре типа микробов. Он провел с ними испытания на большем количестве кусков пластмассы, и обнаружил, что существенное разложение пластмасс способны осуществлять только микробы второго типа.

После этого Бёрд попытался смешать свой лучший образец разложения с остальными. Он обнаружил, что разложения первое и второе вместе дают 32 процента потери веса для пластмассовых полосок. Это теория заключается в том, что микробы из первого опыта помогают размножаться микробам из второго. Анализы на идентификацию микробов показали, что во втором опыте это были сфингомодады, а помогающей бактерией была синегнойная.

Затем Бёрд исследовал эффективность разложений при различных температурах, концентрациях и при добавлении ацетата натрия как готового источника углерода, который может способствовать росту бактерий. При 37 градусах и оптимальной концентрации бактерий, а также с небольшим добавлением ацетата натрия, Бёрд получил 43 процента разложения на протяжении шести недель.

Извлеченная пластмасса была совершенно очевидно более прозрачной и более хрупкой, и, по мнению Бёрда, через примерно еще шесть недель наступит полное разложение. Он еще не пробовал делать это. Для того чтобы узнать будет ли его технологии работать в более крупных масштабах, он провел испытания с пятью-шестью целыми пакетами, помещенными в ведро с  бактериальной культурой. Это тоже получилось.

По словам Бёрда, осуществить промышленное внедрение будет не трудно. "Все, что потребуется, это возбудитель брожения, выбранная Вами питательная среда для бактерий, Ваши микробы и Ваши пластмассовые пакеты".

«Все вводимые факторы производства недороги, на поддержание нужной температуры требуется очень немного энергии, поскольку микробы сами вырабатывают тепло по мере того, как они работают. Единственными сопутствующими продуктами являются вода и небольшие концентрации углекислого газа – каждый микроб производит всего 0.01 процента от своей бесконечно малой массы в углекислом газе», - говорит Бёрд. – «Это огромный, просто огромный шаг вперед. Мы используем природу для того, чтобы решить проблему, созданную человеком».

Ежегодно около 500,000 молодых канадцев, которые учатся в классах с седьмого по двенадцатый, создают самостоятельные исследовательские проекты, которые представляются на Всеканадскую научную ярмарку.

www.polymery.ru