Plastik Atıklardan Kurabiye Üretildi: Yeni Yöntem Gıda ve Geri Dönüşümü Birleştiriyor

Plastik atıklardan gıda üretimi üzerine çalışan araştırmacılar, özel olarak tasarlanan mayalar kullanarak PET atıklarını kurabiye yapımında kullanılabilecek bileşenlere dönüştürdü. Southern Illinois University Carbondale ekibinin geliştirdiği yöntemde genetiği düzenlenen maya, plastik ile tarımsal atıklardan protein, yağ, asit ve aroma bileşenleri üretirken elde edilen karışım 3B yazıcıyla şekillendiriliyor. Araştırmacılar henüz ürünleri tatmadı ancak yöntem, plastik atıkların değerlendirilmesi ile uzun süreli uzay görevlerinde gıda üretimi için yeni bir araştırma alanı oluşturuyor.

PET Atıkları Gıda Bileşenlerine Nasıl Dönüştürülüyor?

Southern Illinois University Carbondale araştırmacıları, yaygın kullanılan PET plastiğini mikroorganizmaların işleyebileceği daha küçük bileşenlere ayırarak sürecin ilk aşamasını gerçekleştiriyor. PET olarak bilinen polietilen tereftalat, özellikle içecek şişeleri, gıda ambalajları ile tekstil ürünlerinde kullanılan karbon açısından zengin bir plastik türü olduğu için araştırmacıların çalışmasında temel hammadde olarak seçildi.

Araştırma ekibi, PET’in mikroorganizmalar tarafından parçalanabilmesi için oksidatif hidrotermal çözündürme adı verilen bir işlem uyguluyor. Isı, su ve oksijen kullanılan işlem, plastik polimerlerini mayanın metabolik süreçlerinde değerlendirebileceği daha küçük moleküllere ayırıyor.

CRISPR gen düzenleme teknolojisiyle değiştirilen maya suşları ise ortaya çıkan bileşenleri metabolize ederek protein, yağ asidi ve diğer organik bileşenlerden oluşan bir biyokütle üretiyor. Araştırmacılar bazı maya suşlarının tarımsal bitki artıklarını işleyerek vanilya benzeri aroma bileşenleri oluşturabildiğini de belirtiyor.

Araştırmacılar tarafından elde edilen biyolojik karışım, yenilebilir bileşenlerle birleştirildikten sonra 3B yazıcıya aktarılıyor. Sistem, karışımı istenen geometrik biçimde katmanlandırarak araştırmacıların µBites adını verdiği küçük kurabiyeleri üretiyor.

Projenin gıda üretimindeki yenilikçi tarafı yalnızca plastik atığın parçalanmasından kaynaklanmıyor. 3B baskı teknolojisi, farklı hammaddelerden elde edilen karışımların kontrollü biçimde şekillendirilmesine izin verirken araştırmacılara besin içeriği, doku ve ürün biçimi üzerinde daha fazla kontrol sağlayan bir üretim yaklaşımı sunuyor.

Araştırma ekibi kurabiyeleri Yunan alfabesindeki µ harfi biçiminde tasarladı ancak ürünlerin insan tüketimine sunulması henüz gerçekleşmedi. Southern Illinois University Carbondale, güvenlik değerlendirmeleri tamamlanmadan önce araştırmacıların hazırlanan ürünleri tüketmesine izin vermediği için µBites’ın tadı konusunda şimdilik yalnızca aroma değerlendirmesi bulunuyor.

Laboratuvar ortamında çalışan yöntem, bugün için plastik atık sorununa ekonomik ölçekte çözüm sunmuyor. Araştırmacıların hesaplamalarına göre yaklaşık 1 kilogram kurabiye üretmenin maliyeti 60 dolar seviyesine ulaşırken yüksek işlem maliyeti yöntemin ticari gıda üretimindeki kullanımını ciddi biçimde sınırlıyor.

Imperial College London araştırmacısı Jason Hallett ise küresel plastik atığı hacminin yılda yaklaşık 400 milyon tona ulaştığını belirterek yöntemin tüm plastik atıklarını gıdaya dönüştürecek bir çözüm olarak görülmemesi gerektiğini vurguladı. Plastik atıkların tamamını yenilebilir ürünlere dönüştürmek yerine belirli atık akışlarının yüksek değerli biyolojik ürünlere çevrilmesi daha gerçekçi bir kullanım alanı oluşturabilir.

Gıda güvenliği de yöntemin ticarileşmesinden önce çözülmesi gereken ayrı bir başlık oluşturuyor. PET’in parçalanması sırasında oluşabilecek yan ürünlerin ayrıştırılması, genetiği düzenlenmiş mikroorganizmaların üretim sürecinden uzaklaştırılması, nihai ürünün kimyasal saflığı ile uzun vadeli tüketim güvenliği düzenleyici değerlendirmeler gerektiriyor.

NASA’nın Deep Space Food Challenge kapsamında desteklenen çalışma, araştırmacıların dikkatini yalnızca Dünya’daki plastik kirliliğine değil uzayda sürdürülebilir gıda üretimine de yöneltiyor. Uzun süreli Mars görevleri gibi senaryolarda astronotların Dünya’dan taşıması gereken gıda miktarını azaltmak, görev lojistiği açısından önemli bir avantaj sağlayabilir.

Uzay araçlarında kaynakların sınırlı olması, atıkların yeniden kullanılmasını Dünya’daki geleneksel geri dönüşüm süreçlerinden daha değerli hâle getiriyor. Plastik atıkların yanı sıra bitkisel biyokütlenin de mikroorganizmalar aracılığıyla besin bileşenlerine dönüştürülmesi, gelecekte kapalı döngülü yaşam destek sistemlerinin bir parçası olarak araştırılabilir.

NASA’nın projeye verdiği destek de yöntemin kısa vadede market raflarına çıkacak bir kurabiye teknolojisinden ziyade kaynak verimliliği araştırması olarak değerlendirilmesi gerektiğini gösteriyor. Araştırmacıların önündeki sonraki aşamalar arasında üretim maliyetini düşürmek, gıda güvenliğini doğrulamak, üretim ölçeğini büyütmek ve elde edilen biyokütlenin besin değerini ayrıntılı biçimde belirlemek bulunuyor.