هناك مناظر طبيعية تحتفظ بذاكرة ما تتركه المجتمعات وراءها. تعتبر مكبات النفايات من بينها - تلال هادئة من الضغط والحرارة، حيث تستقر عبوات الأمس، والحاويات، والأفلام، والبلاستيك الصناعي في طبقات تدوم أكثر من الفصول، والحكومات، والأجيال. تحت تلك السكون، عادة ما يتحرك الزمن ببطء شديد لدرجة عدم ملاحظته. البلاستيك، وخاصة البوليمرات الصناعية المصممة من أجل المتانة، تقاوم القواعد العادية للتحلل. يبقى، سليماً وصبوراً، في الظلام. الآن، قدم الباحثون في وكالة العلوم الوطنية الأسترالية، CSIRO، إيقاعاً مختلفاً إلى ذلك العالم المدفون: نظام إنزيم جديد مصمم لكسر النفايات البلاستيكية الصناعية بسرعة في ظروف ذات صلة بمكبات النفايات.

ينتمي هذا الاختراق إلى الذكاء الدقيق لعلم الأحياء. الإنزيمات، تلك الأدوات الجزيئية المطوية التي تطورت بواسطة الميكروبات وتم تحسينها بواسطة الهندسة البيولوجية الحديثة، لا تتغلب على المادة بقدر ما تقنعها بالتفكك. يركز عمل CSIRO على تسريع تحلل الهياكل البلاستيكية العنيدة التي ستستمر بخلاف ذلك لعقود، وفي بعض الحالات لقرون. من خلال هندسة إنزيمات تبقى نشطة في بيئات النفايات المتنوعة ميكروبياً ذات درجات حرارة منخفضة، يهدف البحث إلى حل واحدة من الإحباطات المركزية في علم مكبات النفايات: تعمل العديد من الإنزيمات التحليلية فقط تحت ظروف صناعية ضيقة، بينما تكون مواقع مكبات النفايات الحقيقية غير متجانسة كيميائياً، فقيرة بالأكسجين، وبطيئة. هذه الطريقة الجديدة تهدف إلى العمل بشكل أقرب إلى واقع التخلص نفسه.

ما يجعل هذا التطور ذو صدى خاص هو علاقته بالنطاق. نادراً ما تكون النفايات البلاستيكية الصناعية زجاجة بسيطة أو غلاف. تشمل الأفلام المركبة، والتعبئة الصلبة، ومزيج البوليمرات، والأقمشة، وقطع التصنيع - مواد تجعل إضافاتها وبلورتها غالباً ما تجعل إعادة التدوير صعبة واستمرارها في مكبات النفايات مضموناً تقريباً. يسعى برنامج هندسة الإنزيمات في CSIRO إلى عدم تجزئة هذه البلاستيكات فحسب، بل إلى تفكيكها إلى كتل بناء كيميائية قابلة لإعادة الاستخدام، مما يخلق إمكانية الاسترداد الدائري بدلاً من التحلل السلبي. من هذه الناحية، لم تعد مكب النفايات تُتصور فقط كنقطة نهاية، بل كموقع يمكن أن تُترجم فيه المادة مرة أخرى إلى قيمة.

هناك شيء هادئ أسترالي في إعداد القصة. أمة عُرفت طويلاً بالمساحات الشاسعة، والمناخات القاسية، والبراغماتية في الموارد، الآن توجه تلك الغرائز نفسها نحو الجغرافيا غير المرئية للنفايات. يكمن وعد الإنزيم في السرعة، ولكن أيضاً في الواقعية: تقنية مصممة ليس فقط للنقاء المثالي في المختبر، ولكن للظروف المختلطة، والطبقية، وغير المثالية حيث يتجمع البلاستيك فعلياً. تلك الحركة - من كيمياء المختبر إلى البنية التحتية المدفونة - تميز التحول الأعمق.

الصورة التي تبقى تكاد تكون جيولوجية: طبقات البلاستيك التي كانت متوقعة أن تدوم مثل الصخور الاصطناعية الآن تلتقي بالبروتينات الصغيرة بما يكفي لتغيير مصيرها. تشير الأعمال إلى أن ما تم دفنه لا يحتاج إلى أن يبقى دائماً، بل ينتظر فقط المحفز الصحيح لإعادة الدخول في الحركة.

قالت CSIRO إن تقنية الإنزيم يتم تطويرها كجزء من مهمتها الأوسع لإنهاء النفايات البلاستيكية، مع التركيز على العمل المستقبلي على توسيع العملية لاسترداد مكبات النفايات، وتيارات إعادة التدوير الصناعية، وأنظمة التعبئة القابلة للتحلل. يقوم الباحثون الآن بتقييم سرعة التحلل، وسلامة المنتجات الثانوية، وما إذا كان يمكن تضمين الإنزيمات في البلاستيكات من الجيل التالي للتفعيل بعد التخلص منها.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي تم إنشاء الرسوم التوضيحية باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي كممثلين مفاهيمية للبحث وليست صوراً فعلية.

تحقق من المصدر (تغطية موثوقة متاحة): CSIRO، جامعة مردوخ، طبيعة الاستدامة، المنتدى الاقتصادي العالمي، ScienceDirect