Polystyren är en polymer . Den är gjord av en lång kedja av återkommande grupper av atomer. Den kemiska strukturen hos dessa enheter gör den mycket stabil och långvarig. “Folk trodde att den här föreningen kunde ta hundra år att brytas ner”, säger Wu. Maten som polystyren skyddar kan däremot sönderfalla på så lite som en månad.
Men en ny studie visar att hungriga unga insekter kan påskynda plastens nedbrytning. Mata polystyrenskum till vanliga mjölmaskar, och på bara en dag kan deras tarmbakterier bryta ner nästan hälften av skummet de åt.
Wu ledde teamet som gjorde denna forskning tillsammans med miljöingenjören Jun Yang på Beihang Universitet i Peking, Kina. De publicerade sina nya rön i Environmental Science & Technology den 21 september.
Plastenergi
Mjölmaskar är den omogna eller larvformen av Tenebrio molitor baggar. Under en månad matade forskarna endast polystyrenskumprodukter till en testgrupp av dessa gula, maskliknande larver.
Mjölmaskarna som åt plast var i allmänhet lika friska som kontroller — de som äter normal mat. Kemiska tester visade att plastätarna använde polystyren som de skulle göra med vilken mat som helst – för energi för att underblåsa sina livsaktiviteter. Efter 16 dagar kom ungefär hälften av kolet från polystyrenen ut ur mjölmaskarna som avfall. Det mesta av resten omvandlades till koldioxid. Koldioxid är en biprodukt av andning av arter som andas syre. Andningen använder syret för att bryta ner kemiska föreningar för energi.
Ytterligare arbete visade att tarmbakterier i mjölmaskarna utförde mycket av plastens nedbrytning. Men att bara ta bort bakterierna ur mjölmaskarna kommer inte att lösa samhällets växande problem med plastavfall. Dessa bakterier kommer att bryta ner polystyren när de är utanför en larvs tarm. Men, säger Wu, “hastigheten är mycket långsammare än inuti mjölmaskens kropp.” Efter två månader bröt dessa bakterier ner 7 procent av föreningen. Inuti insekterna bröt ungefär hälften av kemikalien ner på bara en dag.
Trash control ”Detta verkar vara väldigt bra forskning”, säger Susan Selke. Hon är kemi- och förpackningsingenjör vid Michigan State University i East Lansing. Hon varnar dock för att upptäckten inte är ett botemedel mot polystyrenavfall.
Det är viktigt att veta att mjölmaskar kan bryta ner denna annars långlivade plast. “Men det betyder inte att om du kastar din polystyrenkopp på felaktigt sätt att den kommer att försämras”, säger hon. När den hamnar på en soptipp kommer den koppen att sitta kvar väldigt länge.
Och den här forskningen är inte en anledning att rusa ut och släppa ut mjölmaskar eller bakterier nära soptippar, varnar hon. “Det kan finnas alla möjliga möjliga konsekvenser till miljön.” Dessutom, noterar hon, kan kostnaden för att köpa upp en lastbil med insekter för att behandla dessa avfall vara ganska hög.
Wu håller med om att det är bäst att se den nya forskningen som ett första steg. Än så länge vet forskarna vad mjölmaskarna kan göra. Nästa steg är att ta reda på vilka enzymer från deras tarmbakterier som utlöser nedbrytningen av plastkemikalien. Först senare kan ingenjörer tillämpa den kunskapen för att faktiskt behandla en del plastavfall.
Under tiden måste alla konsumenter göra sitt för att hjälpa till att minska mängden plast som hamnar i papperskorgen. “Plastkontamination är ett verkligt problem”, säger Wu. “Vi måste genomdriva återvinning och separering av plast från soporna.” Båda kan begränsa hur mycket plast som hamnar i miljön samtidigt som forskare letar efter bättre sätt att eliminera det skräpet.
Power Words
(för mer om Power Words, klicka på här ) atom Grundenheten för ett kemiskt element. Atomer är uppbyggda av en tät kärna som innehåller positivt laddade protoner och neutralt laddade neutroner. Kärnan kretsar kring ett moln av negativt laddade elektroner.
bakterie
(plural bakterier ) En encellig organism. Dessa lever nästan överallt på jorden, från havets botten till inuti djur.
kol
Det kemiska elementet som har atomnummer 6. Det är den fysiska grunden för allt liv på jorden. Kol finns fritt som grafit och diamant. Det är en viktig del av kol, kalksten och petroleum, och kan självbinda, kemiskt, för att bilda ett enormt antal kemiskt, biologiskt och kommersiellt viktiga molekyler.
koldioxid En färglös, luktfri gas som produceras av alla djur när syret de andas in reagerar med det kolrika mat som de har ätit. Koldioxid frigörs också när organiskt material (inklusive fossila bränslen som olja eller gas) förbränns. Koldioxid fungerar som en växthusgas som fångar värme i jordens atmosfär. Växter omvandlar koldioxid till syre under fotosyntesen, den process de använder för att göra sin egen mat. Förkortningen för koldioxid är CO
2.
kemikalie A ämne som bildas av två eller flera atomer som förenas (blir sammanbundna) i en fast proportion och struktur. Till exempel är vatten en kemikalie gjord av två väteatomer bundna till en syreatom. Dess kemiska symbol är H
2O.
kemiingenjör A forskare som använder kemi för att lösa problem relaterade till produktion av mat, bränsle, mediciner och många andra produkter.
compound (används ofta som synonym för kemikalie) En förening är ett ämne som bildas av två eller flera kemiska grundämnen förenade i fasta proportioner. Till exempel är vatten en förening gjord av två väteatomer bundna till en syreatom. Dess kemiska symbol är H
2O.
kontroll En del av ett experiment där det inte sker någon förändring från normala förhållanden. Kontrollen är väsentlig för vetenskapliga experiment. Det visar att varje ny effekt sannolikt bara beror på den del av testet som en forskare har ändrat. Till exempel, om forskare testade olika typer av gödningsmedel i en trädgård, skulle de vilja att en del av den förblir obefruktad, som kontroll . Dess område skulle visa hur växter i denna trädgård växer under normala förhållanden. Och det ger forskarna något som de kan jämföra sina experimentella data mot.
degradera (i kemi) Att bryta ner en förening till mindre komponenter.
ingenjör
En person som använder vetenskap för att lösa problem. Som ett verb betyder att konstruera att designa en enhet, ett material eller en process som kommer att lösa något problem eller ouppfyllda behov.
miljö Summan av alla saker som finns runt någon organism eller process och de förutsättningar de skapar för den organismen eller processen. Miljö kan syfta på vädret och ekosystemet som ett djur lever i, eller kanske temperaturen, luftfuktigheten och placeringen av komponenter i något elektroniksystem eller produkt.
miljöingenjör En person som använder vetenskap för att studera och förbättra den naturliga miljön.
enzymer Molekyler tillverkade av levande varelser för att påskynda kemiska reaktioner.
gut Samtalsbenämning för en organisms mage och/eller tarmar. Det är där mat bryts ner och absorberas för att användas av resten av kroppen.
deponi En plats där skräp dumpas och sedan täcks med smuts för att minska lukter. Om de inte är fodrade med ogenomträngliga material, kan regn som sköljer genom dessa avfallsplatser läcka ut giftiga material och föra dem nedströms eller till grundvattnet. Eftersom skräpet i dessa anläggningar är täckt av smuts, får avfallet inte direkt tillgång till solljus och mikrober för att hjälpa till med deras nedbrytning. Som ett resultat kan även tidningar som skickas till deponi motstå nedbrytning i många decennier.
larva (plural: larver ) Ett omoget liv stadium av en insekt, som ofta har en tydligt annorlunda form som vuxen. (Används ibland för att beskriva ett sådant stadium i utvecklingen av fiskar, grodor och andra djur.)
mjölmask
En maskliknande larvform av mörkbaggar. Dessa insekter finns över hela världen. Det ständigt hungriga maskliknande stadiet av denna insekt hjälper till att bryta ner – sönderdela eller återvinna – näringsämnen tillbaka till ett ekosystem. Dessa larver används också ofta som mat för husdjur och vissa försöksdjur, inklusive kycklingar och fiskar.
plast Något av en serie material som är lätt deformerbara; eller syntetiska material som har tillverkats av polymerer (långa strängar av någon byggstensmolekyl) som tenderar att vara lätta, billiga och resistenta mot nedbrytning.
polymer Ämne vars molekyler är gjorda av långa kedjor av återkommande grupper av atomer. Tillverkade polymerer inkluderar nylon, polyvinylklorid (bättre känd som PVC) och många typer av plaster. Naturliga polymerer inkluderar gummi, silke och cellulosa (finns i växter och används för att tillverka papper, till exempel).
polystyren En plast tillverkad av kemikalier som har raffinerats (framställts av) råolja och/eller naturgas. Polystyren är en av de mest använda plasterna och en ingrediens som används för att göra ett vitt, styvt skum som används ofta (säljs ofta under namnet frigolit).
recycle För att hitta nya användningsområden för något – eller delar av något – som annars skulle kunna kasseras eller behandlas som avfall.
andning Processen genom vilken organismer producerar energi från sockerarter , vanligtvis genom att ta in syre och frigöra koldioxid.
Leave a Reply