Deze bacterie eet plastic

De mens produceert 300 miljoen ton aan nieuw plastic per jaar -- en toch wordt daarvan, ondanks onze beste pogingen, minder dan 10 procent gerecycled. Is er een betere manier om met al dit afval om te gaan? Microbioloog Morgan Vague bestudeert bacteriën die, door middel van creatieve aanpassingen, het onverwachte vermogen ontwikkeld hebben om plastic te kunnen eten -- en die ons kunnen helpen om het groter wordende vervuilingsprobleem op te lossen.

Plastic: je weet wat het is,
je houdt er misschien niet van,

maar de kans is groot
dat je het elke dag gebruikt.

Onderzoekers schatten dat er zich in 2050

meer plastic dan vis
in de oceaan zal bevinden.

Ondanks onze beste pogingen

wordt slechts negen procent
van alle gebruikte plastic gerecycled.

Wat nog erger is,

is dat plastic heel stevig en slijtvast is

en onderzoekers schatten in

dat het tussen de 500
en 5.000 jaar kan duren

voordat het volledig afgebroken is.

Het lekt schadelijke chemische stoffen
in onze oceanen, onze grond,

ons voedsel, ons water en in onszelf.

Hoe zijn we in zoveel
plastic afval verzeild geraakt?

Dat is simpel.

Plastic is goedkoop, slijtvast,
flexibel en het is overal aanwezig.

Het goede nieuws is

dat er iets anders is dat goedkoop,
slijtvast, flexibel en overal aanwezig is.

Mijn onderzoek wijst uit
dat dit zelfs zou kunnen helpen

met het vervuilingsprobleem van plastic.

Ik heb het over bacteriën.

Bacteriën zijn microscopisch kleine wezens
die niet met het blote oog te zien zijn,

die overal leven,

in allerlei diverse
en extreme omstandigheden.

Ze leven in de menselijke darmen,
in aarde, op de huid,

in luchtgaten in de oceaanbodem waar het
wel 350 graden Celsius kan worden.

Bacteriën leven overal

in allerlei diverse
en extreme omstandigheden.

Daarom moeten ze zeer creatief zijn
met hun voedselbronnen.

Er zijn er ook heel veel van.

Onderzoekers schatten dat er
zo'n vijf miljoen biljoen biljoen --

dat is een vijf met 30 nullen erachter --
bacteriën op aarde leven.

Gezien het feit dat wij mensen

300 miljoen ton nieuw plastic
per jaar produceren,

zou ik zeggen dat onze hoeveelheid plastic

aardig overeenkomt
met de hoeveelheid bacteriën.

Toen ik dit opmerkte

en toen ik leerde
over alle creatieve manieren

waarop bacteriën voedsel vinden,

dacht ik:

zouden bacteriën in een omgeving
met veel plasticvervuiling

een manier gevonden hebben
om plastic als voedsel te gebruiken?

Een paar jaar geleden
besloot ik deze vraag te gaan onderzoeken.

Ik heb het geluk

om in een van de meest
vervuilde steden in Amerika te wonen:

Houston in Texas.

(Gelach)

Alleen al in mijn woonplaats

zijn er zeven locaties waar
de milieubescherming vervuiling opruimt.

Deze locaties zijn zo vervuild

dat de overheid het reinigen ervan
als nationaal belang ziet.

Ik besloot naar deze locaties toe te gaan

om bodemmonsters
vol met bacteriën te verzamelen.

Ik begon te spelen met een protocol,

wat gewoon een recept is,
maar dan in wetenschapstaal.

Ik probeerde een koolstofloos medium
in elkaar te knutselen,

of een leefmilieu zonder voedsel.

Een leefmilieu zonder
de gebruikelijke koolstof, of voedsel,

die bacteriën, net als wij mensen,
nodig hebben om te leven.

In dit leefmilieu

bood ik mijn bacteriën
een enkele koolstof- ofwel voedselbron:

ik gaf mijn bacteriën
polyethyleentereftalaat,

oftewel PET-plastic.

PET-plastic is het meest
geproduceerde plastic ter wereld.

Het wordt gebruikt in allerlei
verpakkingen van voedsel en drinken.

Het meest beruchte voorbeeld
is plastic waterflesjes,

waar we er als mens een miljoen
per minuut van gebruiken.

Ik zette mijn bacteriën op
een gedwongen dieet van PET-plastic

en bekeek welke er overleefden
of misschien zelfs opbloeiden.

Een experiment als dit
fungeert als een zeef

voor bacteriën die zich hebben aangepast
aan een door plastic vervuilde omgeving

en die de enorm gave vaardigheid
hebben ontwikkeld om PET-plastic te eten.

Met behulp van deze zeef

vond ik bacteriën
die dat precies hadden gedaan.

Deze bacteriën hadden
zichzelf geleerd om PET-plastic te eten.

Hoe doen deze bacteriën dat?

Het is eigenlijk heel simpel.

Zoals wij mensen koolstof of voedsel
omzetten in stukjes suiker

die we dan als energiebron gebruiken,

zo doen mijn bacteriën dat ook.

Mijn bacteriën hebben een manier
gevonden om dit verteringsproces

toe te passen op het grote,
stevige, slijtvaste PET-plastic.

Voor dit proces gebruiken
mijn bacteriën een speciale versie

van wat we een enzym noemen.

Enzymen zijn simpelweg verbindingen
die in alle levende wezens aanwezig zijn.

Er zijn veel verschillende soorten enzymen

die ervoor zorgen
dat processen kunnen draaien,

zoals het omzetten van voedsel in energie.

Mensen hebben bijvoorbeeld
een enzym genaamd amylase

dat ons helpt met het verteren
van complex zetmeel zoals brood

en daar kleine stukjes suiker van maakt
die we gebruiken als energiebron.

Mijn bacteriën hebben
een speciaal enzym dat we lipase noemen.

Het maakt een verbinding met het grote,
stevige, slijtvaste PET-plastic

en helpt met het omzetten
in kleine stukjes suiker

die mijn bacteriën
kunnen gebruiken als energiebron.

Dus eigenlijk

verandert PET-plastic van een groot,
stevig, langdurig stuk vervuiling

in een smakelijke maaltijd
voor mijn bacteriën.

Dat klinkt gaaf, toch?

Zeker gezien de omvang
van ons probleem van plasticvervuiling

klinkt dit behoorlijk nuttig.

De cijfers die ik met jullie deelde

over hoeveel plastic afval
zich op onze planeet heeft verzameld,

zijn overweldigend.

Ze zijn eng.

Ik denk dat ze laten zien

dat hoewel verminderen,
hergebruiken en recyclen belangrijk zijn,

dit alleen niet genoeg gaat zijn
om het probleem op te lossen.

Ik denk dat bacteriën ons
op dit punt kunnen gaan helpen.

Ik begrijp ook dat het idee
dat bacteriën ons zouden helpen

sommige mensen nerveus kan maken.

Als er overal plastic is
en de bacteriën dit plastic eten,

is er dan geen risico dat deze bacteriën
in de natuur terecht komen

en daar schade aanrichten?

Het korte antwoord is 'nee'
en ik zal vertellen waarom.

Deze bacteriën bevinden
zich al in de natuur.

De bacteriën in mijn onderzoek zijn geen
genetisch gemanipuleerde monsters.

Het zijn bacteriën
die in de natuur voorkomen

en zich simpelweg hebben aangepast
aan hun met plastic vervuilde omgeving

en de extreme vaardigheid
hebben ontwikkeld om PET-plastic te eten.

Het proces waarin een bacterie
plastic eet, is eigenlijk heel natuurlijk.

Het is alleen een heel langzaam proces.

En er is nog veel werk nodig

om uit te zoeken hoe we dit proces
kunnen versnellen naar een nuttig tempo.

Ik doe nu onderzoek
naar manieren om dit te doen

door middel van een aantal
voorbehandelingen met UV, of ultraviolet,

wat inhoudt dat we PET-plastic
bombarderen met zonlicht.

Dit doen we omdat zonlicht werkt
zoals een vleeshamer op een biefstuk.

Het zorgt dat de grote, stevige,
slijtvaste verbindingen in PET-plastic

wat zachter worden,

zodat mijn bacteriën
er makkelijker op kunnen kauwen.

Het uiteindelijke doel van mijn onderzoek

is het maken van een gesloten koolstofvrij
systeem op industriële schaal,

net zoiets als een composthoop,

waar deze bacteriën kunnen opbloeien
in een afgesloten systeem

met afval van PET-plastic
als enige voedselbron.

Stel je voor dat je ooit
al je plastic afval kon weggooien

in een prullenbak op de stoep,

in de wetenschap
dat het zou worden afgevoerd

naar een afvalbedrijf
dat op bacteriën draaide.

Ik denk dat we dit kunnen bereiken
met wat hard werken.

Bacteriën die plastic eten
lossen niet alles op.

Gezien de huidige cijfers
is het wel duidelijk dat wij als mensen

wel wat hulp kunnen gebruiken
bij dit probleem.

Want voor ons mensen

is plastic afval
een heel dringend probleem.

En bacteriën zouden een belangrijk
onderdeel van de oplossing kunnen zijn.

Dank jullie wel.

(Applaus)