Марди Гра в Новом Орлеане - это ужасно безобразный беспорядок. После празднования 2018 года некоторые задавались вопросом, зашло ли оно слишком далеко. Помимо избыточного количества вакханалиев, на параде осталось 950 тонн мусора в сувенирах, мусоре и бусах, сообщает Times-Picayune, причем к середине февраля более 620 тонн отправляется на свалки. Городские бригады после праздника вытащили 46 тонн бусинок, которые забили водосборные бассейны по всему городу.
Вы могли бы сказать, что вечеринка - это микрокосм нашей глобальной проблемы с пластмассами, когда в мировых океанах растут отходы пластика, а на свалках накапливаются вещи, которые не разлагаются. По словам биолога Сьюзен Шоу, основателя и президента Института Шоу, к 2025 году в одних только Соединенных Штатах индустрия пластмасс продолжает развиваться, тратя, по оценкам, 180 миллиардов долларов на строительство более 260 новых заводов по производству пластмасс. «По оценкам, мы ежегодно выбрасываем в океан 8 миллионов тонн пластика, - отмечает она, - и это длится сотни лет в окружающей среде».
Учитывая растущую обеспокоенность, исследователи ищут альтернативы, в том числе «органические пластмассы» из растительных материалов, которые разлагаются. Техническая проблема усложняется из-за экономических трудностей: сделать растительные пластмассы биоразлагаемыми и коммерчески жизнеспособными.
Наохиро Като, молекулярный биолог и профессор в Университете штата Луизиана, начинает с биоразлагаемых гранул Mardi Gras.
Решение проблем на молекулярном уровне
Ярко окрашенные бусинки не были на оригинальной карьерной траектории Като. Когда он получил докторскую степень в Университете Хиросимы, он направился к исследованиям в области пищевых наук с целью решения проблемы глобальной продовольственной безопасности. Большинство исследовательских центров Като посвящено медицинским применениям, таким как нано-фармацевтика, для лечения рака и сердечно-сосудистых заболеваний. Но после переезда в Батон-Руж в 2005 году он также любит Марди Гра.
Като склонен к водорослям в своей лаборатории. (Пейдж Жарро / LSU) Прибытие в штат Луизиана из Рутгерса было большим культурным сдвигом - таким же значительным, как и его переезд из Японии в Нью-Джерси в конце 1990-х годов. «Люди были такими щедрыми, такими приземленными. Люди не спешили », - объясняет он. Мол, нет. В кассе Батон-Руж он мог подождать пять минут, пока клерк поболтал с клиентом.
«Я был, как, почему линия не движется? Като признает. Постепенно он приобрел местные потребности говорить о погоде, еде, жизни.
В свое первое лето Катрина захлопнула залив. После шторма его окрестности перенесли недельное отключение. Нет электричества или воды. Соседи собрались, чтобы поесть. «Просто подойди», сказали люди. «Поэтому мы готовили шашлык почти каждую ночь».
«Этот опыт заставил нас чувствовать себя более комфортно в Луизиане», - говорит Като.
Он и его семья стали ценить местные традиции. «Это заставило меня более внимательно взглянуть на культуру, которая у нас здесь», - говорит он. «Здесь люди говорят о еде и о том, что есть сегодня вечером, и Марди Гра идет, и парадный маршрут».
Марди Гра в Батон-Руж более сдержан, чем в Новом Орлеане, но отходы партии - проблема всего штата. Впоследствии, по словам Като, повсюду видны бусины, «застрявшие в ветвях деревьев, электрических линиях и в дренажных канавах».
На вечеринке Като пообщалась с режиссером-документалистом Дэвидом Редмоном, чей фильм « Марди Гра: сделано в Китае» проследил проблемный путь бисера Марди Гра. Като покинула вечеринку, думая: «Мы можем добиться большего. Почему люди не используют биоразлагаемые шарики Mardi Gras? Это должен быть путь.
Изобретение случайно
Вскоре после этого Като и его ученики работали с водорослями для медицинских применений, когда случайное открытие дало важный кусок головоломки.
Один из его учеников трижды в неделю проверял лабораторию, чтобы переместить пробирки с микроводорослями из центрифуги в морозильник. «Однажды ночью он забыл», - говорит Като.
На следующее утро Като открыл лабораторию, чтобы найти большой шарик водорослей, собирающих масла на дне центрифуги. Это, как он увидел почти сразу, может стать ключевым ингредиентом глобулярных биопластических шариков.
Биоразлагаемые шарики и дублоны Mardi Gras изготовлены из биомассы микроводорослей. (Пейдж Жарро / LSU) Команда Като начала исследовать растущие микроводоросли для бисера, который будет разлагаться. Они могли бы собирать микроводоросли с поверхности водоема в Луизиане, которая обладает естественным преимуществом обильного солнечного света. Като подал заявку на патент для своего метода, который включает смешивание микроводорослей с химическими веществами, чтобы окислить соединения в водорослях и способствовать сшиванию, чтобы они слипались. Он применяет тепло и давление для продвижения сшивки, после чего следует период сушки.
Чтобы проверить воду на рынке, Като побеседовал с лидерами Mardi Gras Krewe. Некоторые, в том числе его местный штат Саутдаунс, нашли идею уменьшения их пластического следа привлекательной.
Лидер Kato и Southdowns krewe Уильям Глэдни держит дублоны, сделанные из микроводорослей. (Ирэн Като) Он понравился и другим в отрасли. Билл Хорнер, генеральный директор Totally Green Bottles, производителя компостируемых бутылок по всему миру, говорит, что инновации Като «чрезвычайно важны. Я не могу аплодировать ему достаточно.
Для Хорнера золотой стандарт для устойчивых пластмасс - это сертифицируемая компостируемость, подтверждающая, насколько быстро материал разрушается. «Это связано с общим углеродным следом», - говорит он. (Основываясь на первоначальных экспериментах, Като оценивает текущую версию деградации шариков в течение одного-двух лет как в почве, так и в воде.) Хорнер добавляет, что, как только Като уточнит рецепт изготовления биопластичных шариков, а также дублонов, на коммерческой основе масштаб, «он будет смотреть влево и вправо, и посмотреть, где это может работать по-другому». Новые возможности, без сомнения, станут очевидными.
Чешуйчатое препятствие
Като и его команда хорошо знают о стоящих перед ними задачах. По сути, стоимость производства является большим препятствием: примерно в десять раз выше, чем для обычных пластиковых шариков. Покупатели, желающие заплатить больше за устойчивость, могут помочь преодолеть этот разрыв. Но остальная часть различий может потребовать какого-то перекрестного субсидирования или синергии с другими продуктами. Като вместе со своими коллегами из отрасли здравоохранения изучает возможности производства нутрицевтиков, в которых также используются микроводоросли.
«С биопластиком стоимость и масштабируемость являются основными проблемами», - говорит Хорнер. Часть этого процесса убеждает рынок взглянуть на это с другой стороны. Учет скрытых внешних издержек, связанных с загрязнением пластмасс, последствиями для здоровья и их очисткой, помогает обосновать ценовую надбавку на бусы, которые не засорят муниципальные дренажные системы и свалки.
«Сейчас так много людей осознают пластическую проблему, что вам не нужно быть экологом, чтобы ее решить», - говорит Хорнер. «Мы наблюдали, как пластиковый кризис ухудшается с каждым годом».
Сьюзен Шоу предпочла бы варианты, в которых вообще не используется пластик, но соглашается с тем, что продукты на основе микроводорослей, такие как материалы на основе морских водорослей, имеют большие перспективы. «Мы должны повысить продажи, чтобы все это работало», - добавляет она.
На данный момент Като готовится сделать 3000 ожерелий на следующий год. Для этой суммы ему нужен пруд размером с футбольное поле. И он тестирует рынок с Krewes и ритейлерами. Чаще всего он слышит вопрос: «Можете ли вы получить нам цвета?»
«Мы работаем над этим», - говорит он, разрабатывая рецепт бисера следующего поколения.
