ל

וסקנטייר הוא חוף מבודד באי הסקוטי האריס, פנינה ציורית ושקטה בימים כתיקונם. אבל ביום אחד בנובמבר 2019 החוף עלה לכותרות בנסיבות טרגיות: פגר עצום של לווייתן זרע (ראשתן גדול־ראש), במשקל של יותר מ־20 טונות ובאורך של כ־15 מטר, נסחף לחוף כשבבטנו יותר מ־100 קילוגרם של זבל מפלסטיק. "הפסולת יצרה כדור ענקי בבטנו", הסבירו בארגון הסביבה Scottish Marine Animal Stranding Scheme. "מצאנו בתוכה צרורות חבלים, כוסות פלסטיק, תיקים, כפפות, צינורות ורצועות".

הלווייתן הצעיר, בן 10 סך הכל לפי ההערכות, אינו הקורבן הראשון או האחרון למגפת זיהום הפלסטיק העולמית. בהערכה שמרנית, קרקעית הים מכוסה כיום ב־14 מיליון טונות של פסולת פלסטיק, שמהווה יותר מ־80% מהפסולת הימית וגורמת לנזקים בשווי 75 מיליארד דולר בשנה לכלכלה הגלובלית. הזיהום גורם גם להרג המוני של צבים ויונקים ימיים, לפגיעה קשה במאות מערכות אקולוגיות, ואפילו מגיע לצלחת שלנו דרך הדגים שאנחנו אוכלים. לפי דו"ח עדכני של Frontiers in Marine Science, בקצב הנוכחי הפסולת הימית ברחבי העולם תשלש את עצמה עד 2030.

אבל יש חדשות מעודדות: בזמן שהסקוטים משו את הלווייתן המת מהחוף, בצד אחר של הממלכה המאוחדת סקוטי נוסף עמד לפרסם פריצת דרך מדעית שעשויה להוציא את העולם מהזבל. פרופ' ג'ון מקגיהן, מומחה לביולוגיה מבנית מאוניברסיטת פורטסמות', יצר קוקטייל אנזימים שמצליח לפרק פלסטיק לגורמיו, נפט וגז, בקצב מהיר וללא התערבות מלאכותית. "עדיין יש לנו זמן להציל את העולם, אם נצליח לאחד את כל המדינות סביב בעיית זיהום הפלסטיק", אומר מקגיהן בריאיון ל"מוסף כלכליסט". "כבר יש לנו את רוב הטכנולוגיה, ולכן אני אופטימי. אני חייב להיות".

נס בקרקעית המזבלה

המהפכה של פרופ' מקגיהן נולדה בכלל במזבלה ביפן. במרץ 2016 הוא נתקל במאמר בכתב העת "Science" של חוקרים מהמכון הטכנולוגי של קיוטו ומאוניברסיטת קיושו תחת הכותרת: "יש חיידקים שחושבים שפלסטיק הוא פנטסטי". כותבי המאמר צללו לקרקעית המזבלות המקומיות, ושם גילו במפתיע חיידק שניזון מפלסטיק מסוג PET, שממנו עשויים רוב בקבוקי השתייה הקלה. "הם לקחו דגימות מהאדמה כדי לראות אם חי שם חיידק שהם יכולים לקחת למעבדה ולנסות לגדל על פלסטיק", מסביר מקגיהן. "מה שקורה בדרך כלל במזבלות הוא שהחיידקים מתחילים לצמוח על בקבוקים בגלל הסוכר שיש בהם ממשקאות מוגזים ומחומרים אורגניים אחרים. אבל למרבה התדהמה, החיידק שמצאו, שזכה לשם אידאונלה סקאיינסיס, כרסם דווקא בפלסטיק עצמו.

הגילוי המרעיש הזה, שפורסם במקור בכתב העת המדעי היוקרתי "PNAS" וסוקר בהרחבה ברחבי העולם, זיכה את מקגיהן ושותפיו במימון של 5.8 מיליון ליש"ט מטעם קרן המחקר הממשלתית Research England. התקציב הזה אפשר עליית מדרגה נוספת במחקר: מקגיהן הקים איתו את המרכז לחדשנות באנזימים (CIE) באוניברסיטת פורטסמות', שמעסיק כיום כ־30 חוקרים, ואילו בקהאם מונה למנכ"ל קונסורציום המחקר האמריקאי Bottle. השניים המשיכו לערבב קוקטיילים של אנזימים עד שהגיעו לפריצת הדרך המרעישה שפורסמה לפני כחודש ב־"PNAS" — סופר־אנזים שמאיץ את פירוק הפלסטיק פי 6 מהאנזים של החיידק שגילו היפנים.

הפעם הידיעה על הסופר־אנזים הזללן חוללה רעש תקשורתי עצום בכל העולם: "אם בפיתוח הקודם החדשות הגיעו לכ־200 מיליון איש, הפעם הגענו לפי 10 יותר חשיפה", אומר מקגיהן. "זה מטורף לגמרי".

"התגלית שלנו מהווה צעד ענקי קדימה בתחום", הוא אומר ומבהיר כי הפוטנציאל ענקי עוד יותר: "כרגע הסופר־אנזים מפרק את הפלסטיק בתוך שבועות אחדים, ואם נוכל להאיץ את התהליך עוד יותר מדי שנה נגיע לפירוק בתוך שעות אחדות".

קוד פתוח לפירוק פלסטיק

מקגיהן (49), יליד העיירה לארגס שבסקוטלנד, מדבר מהר ובהתלהבות, בפרט כשהוא מדבר על הגנת הסביבה — אז הוא ממש בולע מילים. התשוקה שלו לנושא מלווה אותו מילדות: "כנער אהבתי לגלוש בצוקי קינטייר", הוא אומר, "ואפילו אז, לפני 30 שנה, אני זוכר שמצאתי חלקי פלסטיק במים. כמות הפלסטיק בים גדלה לאין שיעור מאז, מן הסתם".

מקגיהן הוא בוגר תואר ראשון במיקרוביולוגיה ודוקטורט בווירולוגיה מאוניברסיטת גלזגו, ובשנים האחרונות מנהל מעבדה באוניברסיטת פורטסמות' שבדרום אנגליה. כבר שנים רבות הוא עובד על מציאת פתרונות אנרגיה ירוקים, ולפני שהאידאונלה סקאיינסיס נכנס לחייו הוא ניסה לאתר אנזימים שמפרקים עץ לסוכרים, שאותם ניתן להתסיס ולהפוך לביו־אתנול (חומר בערה מסחרי). אבל לסופר־אנזים החדש יש פוטנציאל מהפכני באמת כי הוא נושא עמו רווח כפול: הוא מפרק פסולת מפלסטיק בחזרה לנפט וגז. כלומר מפחית פסולת, ומייצר אנרגיה.

תוצרי הפירוק של הפלסטיק, מסביר מקגיהן, יכולים לשמש ליצירת פלסטיק ממוחזר באיכות גבוהה: "אם תשרפי בקבוק פלסטיק, תראי כמה אנרגיה אצורה שם. כרגע אנחנו זורקים את כל האנרגיה הזו, זה פשוט רע. היתרון באנזים שלנו הוא שהוא מפרק את הפלסטיק לאבני הבניין המקוריות שלו, הן זהות לאלה שמתקבלות מנפט ומגז. אם נצליח לטהר אותן, אז יהיה אפשר לייצר מהן פלסטיק ממוחזר באיכות זהה למקור שוב ושוב ושוב, בתקווה עד אינסוף".

מה הבעיה בתהליכי המיחזור הקיימים?

"כיום רק 9% מפסולת הפלסטיק עוברת מיחזור, אבל אין לתהליכים הקיימים כדאיות כלכלית. נפט וגז הם זולים ולכן הייצור מהם הוא זול, בעוד ייצור פלסטיק ממוחזר הוא מאוד יקר ומאוד לא איכותי. הפירוק באמצעות הסופר־אנזים יכול להוזיל את חומרי הגלם וליצור מנוע כלכלי משמעותי שיגרום לכולם למחזר. הרי כל חברה בעולם תעדיף להשתמש באריזות ממוחזרות, כי יש ביקוש מצד הצרכנים, וברור לכולם שהחקיקה היא רק עניין של זמן. המשימה שלי כמדען היא לייצר אנזימים מהירים וזולים כדי להביא את הדבר הזה לכדי מימוש".

כמה זמן ייקח לכם להפוך את הסופר אנזים למוצר מסחרי?

"כשנה־שנתיים, תלוי בגורמים שנצליח לגייס לצדנו. אנחנו לא מחפשים למסחר את הפיתוח הזה בעצמנו, ומעדיפים שאנשים אחרים יעשו זאת. לחברות הנפט והגז, למשל, יש המתקנים, כוח האדם והטכנולוגיות הדרושים למשימה ובקנה מידה רחב. אם הן יצטרפו אלינו, התהליך יהיה מהיר הרבה יותר.

"על המאמר האחרון שלנו חתומים יותר מ־20 מדענים מחמישה מוסדות אקדמיים שונים", מסביר מקגיהן. "אנחנו אמנם הובלנו בפיתוח העדכני, אבל זה במידה רבה היה מאמץ קבוצתי של כמה צוותים ברחבי העולם, שאני גאה בו מאוד. גרג ואני מסכימים שהבעיה הזאת גדולה מכדי שיהיה אפשר לפתור אותה לבד, ושצריך לקבץ את הקהילה המדעית סביבה, ואפילו יותר קריטי — לעבוד בצמוד לתעשייה כדי לייצר פתרונות אמיתיים".

בינתיים, הם מקפידים לשמור על שקיפות מלאה בנוגע לתגלית שלהם. מסיבה זו, למאמר שלהם ב־"PNAS" צורף מדריך בעל 40 עמודים, מעין קוד פתוח בגרסת המחקר המדעי שכולל הנחיות מדויקות לפירוק פלסטיק באמצעות האנזים, "כדי שכל אחד בעולם יוכל לקחת חלק ולעשות מדע, זה חשוב לנו מאוד".

עד שזה יקרה, המעבדה של מקגיהן משמשת יועצת מדעית לא רשמית לחברה הצרפתית Carbios, שחשפה באפריל אנזים משלה המפרק פלסטיק בתוך 10 שעות בלבד — אולם בניגוד לסופר־אנזים שפועל בטמפרטורת החדר, האנזים של קרביוס מצריך טמפרטורה של יותר מ־70 מעלות. "הטמפרטורה הגבוהה מזיקה לסביבה", מקגיהן מסייג, "אבל בהשוואה לכרייה של נפט וגז לייצור פלסטיק, הפתרון הזה מגלם חיסכון של 50% באנרגיה, וזה לא מעט".

ציידי כישרונות של חיידקים

מה הלאה? צוותו של מקגיהן ממשיך במאמציו להאיץ את הסופר־אנזים עוד יותר — דבר שיכול לסייע לבעיית זיהום האוקיינוסים, שכן כרגע "הפטאז אמנם עובד גם במים, אך בים השפעתו תדולל מדי, מה שפוגע בפעולתו", מבהיר מקגיהן.

אבל צוות המחקר לא מסתפק בשכלול האנזים הקיים, ואנשיו מסיירים בימים אלה במזבלות ובמתקני מיחזור, בתקווה למצוא שם אנזימים שיפעלו באופן דומה על סוגי פלסטיק נוספים: "ישנן עדויות בטבע לקיומם של אנזימים טבעיים שיודעים לפרק פוליאתילן, החומר שממנו עשויות שקיות ניילון, ופוליפרופילן, שממנו עשויים למשל, כיסאות פלסטיק", מסביר מקגיהן. ארגז כלים רחב אנזימים ייתר בהמשך גם את הצורך במיון הפסולת — כל שיידרש הוא לזרוק למתקן המיחזור את האנזימים השונים, וכל אחד מהם יזלול את הפלסטיק הרלוונטי לו. "הבריטים גרועים במיון מיחזור", הוא מודה בחיוך. "יש לנו בערך 20 סכמות מיחזור שונות, ואנשים פשוט שמים את הדברים הלא נכונים במקומות הלא נכונים".