A kép csak illusztráció (Forrás: Pexels)

Egy írországi középiskolai vízvizsgálati projektből indult az Eco Purge fejlesztése, amely ma már nemzetközileg díjazott környezetvédelmi találmánynak számít. A 18 éves Arya Satheesh növényi eredetű, biológiailag lebomló műanyaga használat után olyan enzimeket bocsáthat ki, amelyek megtámadják a talajban és a vízben található PET-mikroműanyagokat, írja a ZME SCIENCE.

Mi lenne, ha a holnap eldobott műanyag segítene eltakarítani a tegnap hátrahagyott műanyaghulladékot? Ez a szokatlan elképzelés áll az Eco Purge mögött, amelyet a 18 éves, Írországban élő Arya Satheesh fejlesztett ki.

Az Eco Purge eltér a legtöbb hagyományos műanyaghelyettesítő anyagtól, mert nem csupán a kőolajalapú műanyagokat válthatja ki. Miután hulladékká válik, biológiai úton lebomlik, és közben olyan enzimeket bocsát ki, amelyek képesek lehetnek megtámadni a környezetben már jelen lévő PET-mikroműanyagokat.

„Az Eco Purge célja, hogy egyszerre váltsa ki a műanyagot, és segítsen eltávolítani a már meglévő mikroműanyagokat. Ez még csak a kezdet, és remélem, hogy a találmány nagy léptékben is alkalmazható megoldássá válhat, amely valódi változást hoz” – mondta Satheesh.

A mikroműanyagok már az emberi táplálékba és az ivóvízellátásba is bekerültek. Az Eco Purge ezért egy olyan új módszert kínálhat, amellyel fel lehet venni a harcot a környezetből rendkívül nehezen eltávolítható szennyezéssel.

A mikroműanyagok kimutatásától jutott el azok lebontásáig

Mikroműanyagnak általában az 5 milliméternél kisebb műanyag részecskéket nevezik. Ez körülbelül egyötöd hüvelyknek felel meg. Ezek az apró részecskék ma már világszerte elterjedtek a különböző ökoszisztémákban, és emberekben, valamint állatokban is kimutatták őket. Kis méretük miatt különösen nehéz eltávolítani őket, miután bekerültek a környezetbe.

„A mikroműanyagok mérgező szivacsként viselkedhetnek az ökoszisztémáinkban, mert magukba szívhatják a nehézfémeket és a mesterséges vegyi anyagokat” – mondta Charles Rolsky mikroműanyag-szennyezéssel foglalkozó szakértő a Smithsonian Magazine című lapnak.

Satheesh egy korábbi fejlesztése során kezdett érdeklődni a probléma iránt. A SciFest, Írország legnagyobb középiskolai természettudományos, technológiai, mérnöki és matematikai programja számára intelligens vízfigyelő rendszert készített, amely az ivóvízben található szennyező anyagokat érzékelte. A munka közben azonban felismerte, hogy önmagában kevés a mikroműanyagok kimutatása, ha ezt követően nem lehet hatékonyan eltávolítani őket. Ez a felismerés vezetett az Eco Purge kifejlesztéséhez. Az alapötlet meglepően egyszerű: Satheesh növényi eredetű alapanyagból akart biológiailag lebomló műanyagot készíteni, amelybe egy különleges enzimet épít be.

Amikor az anyagot kidobják, és megkezdődik a lebomlása, az enzim felszabadul. Ezután hozzájárulhat a közelében található mikroműanyagok lebontásához. Az enzim elsősorban a csomagolóanyagokban és textíliákban széles körben használt PET-ből származó műanyagokat támadja meg.

Más kutatók is kísérleteznek műanyagbontó enzimekkel

Az enzim segítségével lebomló műanyag elképzelése nem teljesen új. A kutatók az elmúlt években egyre intenzívebben vizsgálták a műanyagok lebontására képes enzimeket és biológiai rendszereket, ezek széles körű gyakorlati alkalmazása azonban továbbra is komoly nehézségekbe ütközik. Egy 2026-os tanulmány például olyan „élő műanyagot” mutatott be, amely genetikailag módosított Bacillus subtilis baktériumspórákat tartalmazott. Ezek két különböző műanyagbontó enzimet képesek előállítani.

A Cornell Egyetem egy másik kutatásában olyan enzimet vizsgáltak, amely a szennyvíziszapban uralkodó körülmények között is képes lehet lebontani a PET-et. Az eredmények arra utalnak, hogy a szennyvíztisztító telepek a jövőben a műanyagszennyezés elleni küzdelem fontos helyszíneivé válhatnak.

Satheesh elképzelése elsősorban az enzim célba juttatásában tér el ezektől a megoldásoktól. Az Eco Purge esetében nem a szennyezett anyagot szállítják egy külön kezelőrendszerhez, hanem maga a biológiailag lebomló műanyag hordozza a szükséges enzimet.

Három milligramm enzim mintegy 2500 dollárba került volna

A megfelelő enzim beszerzése jelentette a fejlesztés egyik legnagyobb akadályát. Satheesh mindössze néhány olyan vállalatot talált, amely az általa keresett anyaggal foglalkozott, az enzim ára azonban jóval meghaladta egy diák anyagi lehetőségeit. A fiatal fejlesztő a ChatGPT segítségével azonosította azokat az európai és amerikai vállalkozásokat, amelyek a szükséges enzimmel dolgoztak. Ezután közvetlenül felvette velük a kapcsolatot. Több vállalat is felajánlotta az enzim értékesítését, az ár azonban megfizethetetlennek bizonyult.

„Diákként rendkívül drága lett volna megvásárolnom. Körülbelül három milligramm nagyjából 2500 dollárba került” – mondta Satheesh.

Több sikertelen próbálkozás után kapcsolatba lépett Kevin O’Connorral, az ír Nemzeti Biogazdasági Kutatóközpontként működő BiOrbic igazgatójával. O’Connornak kezdetben nem állt rendelkezésére a szükséges enzim, de felajánlotta, hogy más forrásból beszerzi.

„Kétféle enzimet szerzett nekem Dániából és Németországból, majd elküldte azokat az Atlantic Technological Universityre. Ez a közeli egyetem segített megfelelő körülmények között tárolni az enzimeket” – magyarázta Satheesh.

Hat hét alatt lebomlott a prototípus és a PET-mikroműanyag

Satheesh januárban mutatta be a találmány korai működési modelljét a Stripe Young Scientist & Technology Exhibition elnevezésű tudományos és technológiai kiállításon. Ezután folytatta az anyag fejlesztését, majd talajban, sós vízben és édesvízben is megvizsgálta az Eco Purge működését.

Valamennyi teszthez előre meghatározott mennyiségű mikroműanyagot helyezett az Eco Purge mellé, majd hat héten keresztül figyelte a mintákat. A hatodik hét végén azt tapasztalta, hogy az Eco Purge biológiailag lebomlott, miközben a vizsgálatokhoz használt mikroműanyag is bomlásnak indult.

Európai díjat nyert az Eco Purge találmányával

Az Eco Purge különleges megközelítése már nemzetközi elismerést hozott Satheesh számára. A diáklány 2026 májusában elnyerte a The Earth Prize európai díját. A globális környezetvédelmi versenyt 13 és 19 év közötti fiatalok számára rendezik meg. A díjjal Satheesh 12 500 dollárt kapott, amelyet az Eco Purge további fejlesztésére kíván fordítani.

A találmány gyakorlati alkalmazása azonban korántsem lesz egyszerű.

Az Eco Purge továbbra is csak prototípus, és még számos problémát meg kell oldani. Az alkalmazott enzim például kizárólag a PET-et veszi célba, ezért nem képes valamennyi mikroműanyag-típus lebontására. Nyílt környezetben az enzim felhígulhat, mielőtt elegendő műanyag részecskével kerülne kapcsolatba ahhoz, hogy érzékelhető hatást fejtsen ki.

„Nyílt ökoszisztémákban a felszabaduló enzimek valószínűleg szétoszlanának a környező talajban és vízben. Ez korlátozná azt az időt, ameddig a közeli műanyag részecskékkel érintkezhetnek, valamint csökkentené lebontóképességüket” – magyarázta Rolsky.

További problémát jelent, hogy az enzimeket károsíthatja a hagyományos műanyaggyártás során alkalmazott magas hőmérséklet. Emiatt az Eco Purge olcsó, ipari méretű előállítása is nehézségekbe ütközhet.

Öt évig fejlesztené tovább a különleges műanyagot

A korlátok leküzdése hosszabb időt vehet igénybe. Satheesh a következő öt évben tovább kívánja javítani az anyagot, és megvizsgálja, hogyan használható fel csomagolóanyagok, komposztálható zsákok és szemeteszsákok gyártására. Egyelőre nem lehet tudni, hogy az Eco Purge ellenőrzött laboratóriumi körülményeken kívül is képes lesz-e hatékonyan működni.

Satheesh története azonban azt mutatja, hogy egy iskolai projektből is születhet működő prototípus. A nagy környezetvédelmi problémák megoldása olykor egy egyszerű kérdéssel kezdődik, majd a válasz megtalálásához szükséges kitartással folytatódik.

Kapcsolódó anyagok:

A napfény erejével: bioinspirált vaskatalizátor alakítja ecetté a műanyaghulladékot

A jövő csomagolása már ehető: bemutatták a világ első növényekből készült fóliáját

Megérkezett az első teljesen ehető robot, még az akkumulátora is fogyasztható - Videó!

A nyitókép csak illusztráció, forrás: Photo by SHVETS production: pexels