Разработка ведётся в рамках программы Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и предназначена прежде всего для обеспечения питанием экипажей дальних космических миссий, а также для использования в зонах стихийных бедствий и на изолированных объектах.

Зачем превращать пластик в еду?

Идея проекта родилась из простого соображения: пластик состоит из углерода, и пища тоже состоит из углеродных соединений. Учёные давно используют микроорганизмы, в том числе дрожжи, как миниатюрные биологические заводы для производства ценных веществ — например, инсулина. Теперь ту же логику применили к утилизации отходов.

Руководитель исследования, микробиолог Лахиру Джаякоди, пояснил, что в условиях длительного космического полёта доставка продуктов с Земли крайне затруднена, а возить с собой большие запасы невыгодно. Поэтому учёные ищут способы добывать еду из того, что есть на борту или на месте высадки — включая упаковку и другие пластиковые отходы.

Как бутылка превращается в печенье

Процесс состоит из нескольких последовательных этапов.

1. Подготовка сырья. Для эксперимента использовали полиэтилентерефталат (ПЭТ) — самый распространённый вид пластика, из которого делают бутылки для воды, газированных напитков и упаковку. Также в ход идут сельскохозяйственные отходы, например, стебли и листья кукурузы. Сырьё измельчают.
2. Химическая обработка. Измельчённую смесь обрабатывают водой, кислородом, высокой температурой и давлением. Этот метод называется окислительным гидротермальным растворением. В результате сложные полимеры распадаются на простые углеродные соединения, которые могут служить пищей для микроорганизмов.
3. Ферментация с помощью дрожжей. В полученную питательную среду добавляют специально выведенные штаммы дрожжей. Учёные с помощью генной инженерии «научили» одни штаммы перерабатывать соединения из пластика в белки и жиры, другие — в бета-каротин (вещество, которое придаёт моркови оранжевый цвет и является источником витамина А), третьи — в ванильный ароматизатор из растительных отходов.
4. Формовка и выпечка. Полученную белковую массу смешивают с клетчаткой, крахмалом и подсластителем, после чего формуют с помощью объёмного печатающего устройства (3D-принтера). В результате получается печенье, которое исследователи назвали «микрокусочки» (английское название µBites, произносится как «майкробайтс»).

Безопасно ли такое печенье?

Предварительные лабораторные тесты показали, что в готовом продукте не обнаружено микропластика или токсичных остатков. Однако официальные испытания на людях пока не проводились — учёные ожидают разрешения университета. Тем не менее, по словам разработчиков, печенье имеет приятный ванильный запах и вызывает положительные оценки у участников предварительных опросов: большинство заявили, что готовы есть такой продукт в условиях ограниченных ресурсов.

Когда технология появится в повседневной жизни?

Несмотря на научный успех, до массового применения ещё далеко. На данный момент один килограмм такого печенья обходится примерно в 60 долларов США — цена, которая делает продукт экономически невыгодным для обычного рынка.

Руководитель проекта Лахиру Джаякоди оценивает, что потребуется около 20 лет дополнительных исследований, чтобы сделать технологию безопасной, вкусной и доступной для переработки пластика со свалок и из океанов. Пока же основное назначение разработки — обеспечение питанием космонавтов в длительных полётах, а также помощь пострадавшим в чрезвычайных ситуациях, где обычные поставки продуктов невозможны.

Заключение

Технология превращения пластиковых бутылок в съедобное печенье — это не фантастика, а реально работающий лабораторный процесс, основанный на генетически модифицированных дрожжах и химической переработке отходов. Однако это пока научный прототип, а не готовый товар. Его главная цель — не решить глобальную проблему пластикового загрязнения, а создать резервный источник пищи для экстремальных условий. Тем не менее, успех эксперимента даёт надежду на то, что в будущем человечество сможет более разумно использовать отходы, превращая их не в мусор, а в ресурс.

Материал подготовлен на основе данных, представленных на конференции Американского химического общества, и информации из открытых научных источников.

Изображение создано с помощью нейросети  magnific.com