การย่อยสลายขยะพลาสติกโดยตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพ
ในปัจจุบันพลาสติกหรือพอลิเมอร์สังเคราะห์เป็นสิ่งจำเป็นในธุรกิจต่าง ๆ และอุตสาหกรรมการผลิตหลายประเภท เช่น วัสดุก่อสร้าง เครื่องดื่ม บรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตามเมื่อพลาสติกเหล่านี้ถูกนำไปใช้แล้วจะกลายเป็นขยะจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อมในภายหลัง พอลิยูรีเทน (polyurethane) และพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (polyvinyl alcohol) เป็นพลาสติก 2 ชนิด ที่มีปริมาณการผลิตสูง คิดเป็นสัดส่วน 8% ของพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตในทวีปยุโรป การคิดหากระบวนการย่อยสลายหรือนำพลาสติกทั้งสองชนิดกลับมาใช้ซ้ำจึงเป็นที่ต้องการและได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นแนวทางในการลดปัญหาสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และลดการใช้ปิโตรเลียมเป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกไปพร้อมกัน
พอลิยูรีเทน ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมหลายประเภท เทคโนโลยีการย่อยสลายพลาสติกชนิดนี้ได้รับการพัฒนาไปอย่างมากในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามกระบวนการย่อยสลายนี้ต้องใช้พลังงานสูง กระบวนการทางชีวภาพเป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่สามารถใช้ย่อยสลายพลาสติกชนิดนี้ได้ โดยอาศัยการทำงานของจุลินทรีย์ (microorganisms) หรือเอนไซม์ (enzymes) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพ เพื่อแยกสลายพันธะของพลาสติกเหล่านี้ให้กลายเป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐาน (building block) สำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่ (recycle) ภายใต้อุณหภูมิไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส และไม่มีการใช้สารเคมีชนิดอื่น ๆ ในกระบวนการ
ปัจจุบันนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Greifswald ร่วมกับบริษัท Covestro ประเทศเยอรมนี ได้ค้นพบเอนไซม์สำคัญ 3 ชนิดที่สามารถย่อยสลายพอลิยูรีเทนให้กลายเป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานได้ โดยทำการคัดเลือกจากเอนไซม์ 2 ล้านชนิด การค้นพบนี้ทำให้เราสามารถรู้ถึงลักษณะสำคัญที่จำเป็นในการออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อนำไปใช้ในการดัดแปลงโครงสร้างของโปรตีนเพื่อวัตถุประสงค์ในการนำพลาสติกกลับมาใช้ใหม่ในทางอุตสาหกรรม
นอกจากนั้น นักวิจัยจากสถาบันเดียวกันได้ร่วมมือกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในไอร์แลนด์ (Ireland) พัฒนากระบวนการย่อยสลาย พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ ซึ่งเป็นพลาสติกที่ถูกนำใช้มากเช่นกันในอุตสาหกรรมหลายประเภทและในปัจจุบันยังไม่มีกระบวนการใดที่สามารถย่อยสลายพลาสติกชนิดนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการใช้เอนไซม์ 3 ชนิด ทำงานร่วมกันเพื่อย่อยสลายพลาสติกชนิดนี้แล้วนำกลับมาใช้ใหม่ การค้นพบและการพัฒนาครั้งนี้คาดว่าจะนำไปสู่การแก้ไขปัญหาขยะพลาสติกที่กำลังเกิดขึ้นในปัจจุบันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต
