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)