KADEN STALEY UNIVERSITEIT VAN TECHNOLOGIE/MICHIGAN
Die onzekerheid was cruciaal. Het Defense Advanced Research Projects Agency, of DARPA, ondersteunt projecten met een hoog risico en hoge opbrengsten. Dit betekent dat de kans groot is dat elke inspanning op een mislukking uitloopt. Maar als het project slaagt, heeft het de potentie om een echte wetenschappelijke doorbraak te zijn. ‘Ons doel is om uit ongeloof te komen, zoals: ‘Je maakt een grapje. Wat wil je doen?’ over ‘Weet je, het zou haalbaar kunnen zijn’, zegt Leonard Tender, een programmamanager bij DARPA die toezicht houdt op plasticafvalprojecten.
De problemen met de productie en verwijdering van kunststoffen zijn bekend. Volgens het Milieuprogramma van de Verenigde Naties produceert de wereld jaarlijks ongeveer 440 miljoen ton plastic afval. Een groot deel ervan belandt op stortplaatsen of in de oceaan, waar microplastics, plastic pellets en plastic zakken een bedreiging vormen voor wilde dieren. Veel regeringen en deskundigen zijn het erover eens dat het oplossen van het probleem een vermindering van de productie vereist, en sommige landen en Amerikaanse staten hebben verder beleid ingevoerd om recycling aan te moedigen.
Ook hebben wetenschappers jarenlang geëxperimenteerd met verschillende soorten plasticetende bacteriën. Maar DARPA kiest voor een iets andere aanpak bij het zoeken naar een compacte en mobiele oplossing die plastic gebruikt om iets heel anders te creëren: voedsel voor mensen.
In eerste instantie was de inspanning “meer sciencefiction dan iets dat zou kunnen werken.”
Het doel is, haast Techmann zich te voegen Nee voer mensen plastic. In plaats daarvan is de hoop dat de plasticetende microben in zijn systeem zullen bewijzen dat ze in staat zijn tot menselijke consumptie. Hoewel Techmann denkt dat het grootste deel van het project binnen een jaar of twee klaar zal zijn, kan deze voedselstap langer duren. Zijn team werkt momenteel aan toxiciteitstests en zal de resultaten vervolgens ter beoordeling aan de Food and Drug Administration voorleggen. Zelfs als alles vlot verloopt, wacht er nog een extra uitdaging op je. Er is een slechte factor, zei Tehtman, “die volgens mij overwonnen moet worden.”
Het leger is niet de enige entiteit die microben in voedsel probeert om te zetten. Van Korea tot Finland onderzoekt een klein aantal onderzoekers, evenals enkele bedrijven, of micro-organismen op een dag de groeiende wereldbevolking kunnen helpen voeden.
Volgens de aanbesteding was de oproep tot het indienen van voorstellen van DARPA erop gericht twee problemen tegelijk op te lossen. Ten eerste hoopte het agentschap de zogenaamde kwetsbaarheden in de toeleveringsketen te verminderen: in oorlogstijd moet het leger voorraden vervoeren naar troepen op afgelegen locaties, wat een veiligheidsrisico met zich meebrengt voor de mensen in het voertuig. Bovendien wilde het agentschap stoppen met het gebruik van gevaarlijke verbrandingsputten als middel om met plastic afval om te gaan. “Het verantwoord verwijderen van die afvalproducten van die locaties is een enorme stap voorwaarts”, aldus Tender.
KADEN STALEY UNIVERSITEIT VAN TECHNOLOGIE/MICHIGAN
Het Michigan Tech-systeem begint met een mechanische shredder, die het plastic in kleine stukjes verkleint die vervolgens naar een reactor gaan, waar ze bij hoge temperatuur worden gedrenkt in ammoniumhydroxide. Sommige kunststoffen, zoals PET, dat vaak wordt gebruikt om wegwerpwaterflessen te maken, gaan op dit punt kapot. Andere kunststoffen die worden gebruikt in militaire voedselverpakkingen – namelijk polyethyleen en polypropyleen – gaan naar een tweede reactor, waar ze worden blootgesteld aan veel hogere hitte en de afwezigheid van zuurstof.
Onder deze omstandigheden worden polyethyleen en polypropyleen omgezet in verbindingen die kunnen worden gerecycled tot brandstoffen en smeermiddelen. David Shonnard, een chemisch ingenieur bij Michigan Tech die toezicht hield op dit onderdeel van het project, heeft een startend bedrijf opgericht met de naam Resurgent Innovation om een deel van de technologie te commercialiseren. (Andere leden van het onderzoeksteam, zei Shonnard, zoeken naar aanvullende patenten met betrekking tot andere delen van het systeem.)