Dünyada yılda 400 milyon tondan fazla plastik üretiliyor ve bunun yalnızca yüzde 10’u geri dönüştürülüyor. Geri kalanı çöplüklere, okyanuslara ve doğal yaşam alanlarına karışarak ciddi çevre sorunlarına yol açıyor.
Bu soruna çözüm arayan Purdue Üniversitesi öncülüğündeki araştırmacılar, yeniden kullanılabilir ve güçlü biyoplastikler geliştirmek için ABD Ulusal Bilim Vakfı’ndan (NSF) 7 milyon dolarlık destek aldı. Proje, mısır, şeker ve tarımsal atık gibi yerli hammaddelerden üretilen polihidroksialkanoat (PHA) bazlı biyoplastiklere odaklanıyor.
YERLİ HAMMADDE VURGUSU
Proje liderlerinden Purdue Üniversitesi’nden Doç. Karthik Sankaranarayanan, bugün kullanılan plastiklerin neredeyse tamamının petrokimyasallardan elde edildiğini belirterek, yerli kaynakların önemine dikkat çekti. Sankaranarayanan’a göre, yeni biyoplastikler yalnızca çevre için değil, ABD’nin tedarik zinciri güvenliği için de kritik bir adım olacak.
Araştırma ekibi, PHA’ların sonsuz kez geri dönüştürülebilir olduğunu vurguluyor. Böylece dayanıklılıklarını koruyarak yeniden işlenebiliyor ve tüketici mallarından tıbbi cihazlara kadar geniş bir kullanım alanı bulabiliyor.
ENZİMLERLE ÜRETİM DEVRİMİ
Üç yıllık proje, biyokataliz üzerine kurulu. Araştırmacılar, poliketid sentaz (PKS) adı verilen enzimleri tasarlayarak, biyoplastiklerin daha kararlı ve endüstriyel ölçekte üretilebilir hâle gelmesini hedefliyor.
Kaliforniya Üniversitesi San Francisco ekibi enzimleri derin öğrenme yöntemleriyle tasarlayacak, Stanford Üniversitesi işlevselliklerini test edecek, UC Berkeley ise ticarileştirme ve ölçeklendirme potansiyelini inceleyecek. Purdue araştırmacıları ise algoritmalar geliştirerek enzim seçimini optimize edecek.
Projeye destek veren Twist Bioscience, DNA üretimindeki darboğazları aşmak için geliştirdiği teknolojiyle sürece katkı sağlayacak. Şirket, bu çalışmanın daha önce üretilmesi zor olan genetik dizileri büyük ölçekte üretmeyi mümkün kıldığını belirtiyor.
GENİŞ UYGULAMA ALANLARI
Biyoplastiklerin yanı sıra geliştirilen yöntemler, ilaçlardan tarım kimyasallarına, pestisitlerden kauçuğa kadar farklı sektörlerde de uygulanabilecek. Ayrıca proje, öğrencilere açık kaynaklı eğitim imkânı sunarak biyoteknoloji alanında yeni nesil bilim insanlarının yetişmesine katkı sağlayacak.
Araştırmacılar, bu hibeyi çok disiplinli bir iş birliği için değerli bir fırsat olarak görüyor. Farklı uzmanlık alanlarından gelen bilim insanları ve öğrenciler, sürdürülebilir biyomalzeme geliştirme hedefiyle çalışmalarını sürdürüyor.
