นักวิทย์เกาหลีใช้แบคทีเรียเปลี่ยนก๊าซ CO2 เป็นพลาสติกย่อยสลายได้

ทีมวิศกรเคมีจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของเกาหลี (The Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) เผยแพร่งานวิจัยว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการสร้างระบบเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ด้วยการใช้แบคทีเรีย

แบคทีเรียนี้มีชื่อว่า Cupriavidus necator (C. necator) โดยมันมีความสามารถพิเศษในธรรมชาติคือสร้างสารประกอบคาร์บอนจากแหล่งคาร์บอนอื่น ๆ ทีนี้ นักวิจัยคิดว่ามันน่าจะแก้ปัญหาให้มนุษย์ได้ทั้งสองอย่างคือ ดักจับ CO2 และแก้วิกฤตมลพิษขยะด้วยการสร้างพลาสติกที่ย่อยสลายได้

พลาสติกชีวภาพที่ว่านั้นรู้จักกันในชื่อ PHB (poly-3-hydroxybutyrate) มันสามารถเอาไปใช้เป็นฟิล์มห่อหุ้มอาหาร กล่องใส่อาหาร ขวดน้ำ กล้องโพม เม็ดโฟมกันกระแทก รวมไปถึงพลาสติกในการแพทย์เช่นวัสดุปืดแผล และที่สำคัญมันย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

เจ้า C. necator นี้จะใช้วัตถุดิบก็คืออะตอมคาร์บอนที่ถูกแยกจากปฏิกิริยาไฟฟ้าอิเล็กโทรด ซึ่งก็คือระบบที่ทีมวิศวกรเกาหลีพัฒนาขึ้น จากนั้นแบคทีเรียจะกลืนกินเข้าไปแล้วสังเคราะห์ PHB ออกมาภายในประมาณ 120 ชั่วโมงหรือ 5 วันตั้งแต่เริ่มกระบวนการ โดย PHB คิดเป็นร้อยละ 83 ของน้ำหนักเซลล์ทั้งหมด

“ผลการวิจัยนี้เป็นเทคโนโลยีที่สามารถนำไปใช้กับการผลิตสารเคมีต่าง ๆ รวมถึงพลาสติกชีวภาพ และคาดว่าจะใชเป็นส่วนสำคัญในการบรรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนในอนาคต” Hyunjoo Lee และ Sang Yup Lee วิศวกรชีวโมเลกุลสองคนที่ KAIST กล่าว

ยังไงก็ตาม ทีมวิจัยระบุว่าหากจะผลิตในระดับอุตสาหกรรม การผลิตอย่างต่อเนื่องจะเป็นกุญแจสำคัญ จนถึงตอนนี้พวกเขาทดสอบได้ 18 วันและผลิต PHB ได้ 11.5 กรัมต่อชั่วโมง ซึ่งมากกว่าการทดลองก่อนหน้ากว่า 20 เท่า แต่ก็ยังหนทางยาวไกลให้เดินต่อ สิ่งสำคัญคือตอนนี้พวกเขารู้วิธีแล้ว

ตราบใดที่เซลล์แบคทีเรียถูกเติมทุกวัน และนำ PHB ออกมาได้ทุกวัน ระบบจะทำงานของมันเองอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามอย่างหนักในทุกทางที่พวกเขาเชี่ยวชาญเพื่อช่วยโลกให้พ้นจากวิกฤตที่เราก่อกันขึ้นเอง

แต่ตอนนี้ทุกคนก็สามารถเริ่มต้นได้เลยด้วยการลดการใช้พลาสติกอะไรที่ทำได้ และแยกขยะไม่ทิ้งรวม เอาล่ะ มาช่วยโลกของเราด้วยกันเถอะ

ที่มา

Proceedings of the National Academy of Sciences : Biohybrid CO2 electrolysis for the direct synthesis of polyesters from CO2

Science Alert : These Bacteria Can Transform CO2 in The Air Into a Useful Bioplastic

Interesting Engineering : Bacteria turns atmospheric CO2 into bioplastics with promising applications