- Plastik atıkların dünya çapında bir sorun olması ile birlikte bilim insanları bu maddelerin geri dönüşümünde plastik yutan enzimlere odaklanıyor.
- Jonathan Rothberg, geri dönüşüme yeni bir yaklaşım getirerek bu enzimleri bir yapay zeka modeli kullanarak düzenliyor.
- Geri dönüştürülmüş plastikler şimdilik moda alanında kullanılarak değerlendiriliyor ve bu tarz girişimlerin gelişimi için gerekli fonlar toplanıyor.
Jonathan Rothberg tarafından kurulan Protein Evolution, plastik atık krizini ele alıyor. Yapay zeka kullanarak plastikleri ve plastik bazlı tekstilleri parçalayabilen enzimler mühendisliği yapmayı amaçlıyor. Biopure adını verdikleri süreç, plastik atıklarını ısıtma ve ardından yapay zeka ile tasarlanmış enzimlere besleme işlemini içeriyor. Bu enzimler, plastikleri temel bileşenlerine parçalayarak petrolden yapılmış polyesterden ayırt edilemeyen bir malzeme oluşturuyor.
Şirket, şu anda sadece %9’u geri dönüştürülen plastiklerin çoğunun çöplüklere veya yakılarak imha edilmesine neden olan gerçeğe odaklanıyor. Geri dönüştürülmeyen plastik atıkların %91’ine yönelerek tekstil ürünlerinin tamamen geri dönüştürülebilir hale gelmesi umuluyor. Potansiyel yeni enzimleri temsil eden binlerce amino asit dizisi üretmek için proteinler hakkında geniş miktarda veriyi analiz eden özel bir yapay zeka modelinden yararlanılıyor. Bu diziler daha sonra laboratuvar reaktörlerinde test edilerek en umut verici olanlar belirleniyor. Bu yaklaşım, yapay zeka ve enzim mühendisliğini birleştirerek plastik geri dönüşümünü devrim yaratabilir ve plastik atıkların çevresel etkisini azaltabilir.
Protein Evolution, başlangıçta yapay zeka modelinin önerdiği yeni enzimlerin çoğunun “çöp” olduğunu söylese de Baş Teknoloji Sorumlusu Jay Konieczka’ya göre ekip, zamanla neyin işe yaradığını ve neyin işe yaramadığını içeren yeni bilgileri dahil ettikçe, yapay zeka modelinin daha iyi plastik-yiyen enzimler tasarlamayı öğrendiğini belirtiyor. Konieczka, tasarımı daha hızlı veya düşük sıcaklıklarda çalışacak şekilde sürekli olarak ayarlayabileceğini düşünüyor. Böylece tüm süreci daha verimli ve daha ucuz hale getiriyor. Protein Evolution’ın işletmesini yürüten Connor Lynn, ilk günden beri maliyete odaklandıklarını vurguluyor. Yeterli fon toplanabilrse bu üç yıllık startup 2025’te yılda 300 ton geri dönüştürülmüş plastik üretebilecek bir pilot tesisi kurmayı planlıyor. 2028 yılda ise 50.000 ton kapasiteli bir ticari tesis kurmayı umuyorlar.
Protein Evolution, biyolojik geri dönüşümü gerçeğe dönüştürmeye çalışan tek şirket değil. Halka açık bir Fransız şirketi olan Carbios, geçen hafta Belçika sınırına yakın bir PET biyogeridönüşüm tesisi için 50.000 ton kapasiteyle temel attı. Breaking ise plastikleri çiğneyip yiyen X-32 adlı bir mikroba dayanan ve son zamanlarda Harvard genetikçisi George Church ve girişimci Ben Lamm tarafından kurulan Colossal Biosciences şirketinden ayrılan bir şirket. Lamm plastik sorunu hakkında, “Bunu bin şirketin çalışması gereken bir varoluşsal sorun olarak görüyoruz.” diyor.
Şirketler için süreçler hala maddi risklerle dolu. Yatırım analizi uzmanı Richard Wielechowski’ye göre, bu girişimlerin işe yaramaması için hiçbir neden yok. Ancak maliyetler her zaman önemli bir faktör. Lynn, pilot tesisin gelecek yıl gelirinin tek haneli milyonlara ulaşmasını ve ilk ticari tesisin açılışından kısa bir süre sonra 100 milyon dolar gelir elde etmesini bekliyor.
Enzimlerin plastikleri parçalayabildiğine dair kanıtlar yıllardır mevcut. Örneğin, Japon bir araştırma ekibi, PET şişelerini parçalayabilen “PETase” adlı bir enzimi gösteren bir makale yayınladı. Ancak, doğal olarak PETase gibi enzimler plastik atık sorununu etkili bir şekilde çözmek için yeterince verimli değildir. Fizikçi Ludwik Leibler’in plastikler üzerine yaptığı çalışmalardan ilham alan Jonathan Rothberg, yapay zeka kullanarak yeni enzimler geliştirme potansiyelini fark etti. Rothberg ve Lynn tarafından ekim 2021’de başlatılan Protein Evolution, plastikleri parçalayabilen enzimleri hızla tasarlamak için yapay zeka ve biyolojik mühendislik kullanıyor. Bu yenilikçi yaklaşım, diğerlerinden girişimlerden ayrışarak Collaborative Fund gibi yatırımcıların dikkatini çekiyor.
Protein Evolution, moda tasarımcısı Stella McCartney ile iş birliği yaparak, ağır endüstriyel kargo konteyneri kayışları gibi zorlu plastik atıklardan geri dönüştürülmüş malzemeler üreterek biyolojik geri dönüşüm sürecini sergiledi. Stella McCartney, Dubai’deki COP 28 konferansında bu malzemelerden yapılmış bir ceket tanıttı, bu da biyolojik geri dönüşüm ile üretilen ilk giysi oldu. Ceket sadece bir gösteri parçası olmasına rağmen, McCartney, Protein Evolution’ın malzemelerini hazır giyim koleksiyonu ve vegan aksesuarlarında kullanmayı umduğunu belirtti. Bu çözümlerin, yeni malzemelere gerek kalmadan döngüsellik ve geri dönüşüm aracılığıyla atıkların dönüştürülmesine olanak tanıdığına inanıyor.
Protein Evolution, Stella McCartney’nin yanı sıra beş diğer moda markası ile de geliştirme anlaşmaları imzaladı. Hükümet teşvikleriyle tesis inşa etmeyi ve tekstil atıklarının atılması konusunda devlet düzenlemelerinin talebi artırmasını bekliyorlar. Ayrıca, petrol fiyatları yükseldikçe geri dönüştürülmüş polyesterin yeni malzemelere karşı rekabetçi bir fiyatta üretilebileceğine inanıyorlar.
Protein Evolution’ın başarısının üretimi ölçeklendirme ve endüstriyel ile biyolojik geri dönüşüm süreçlerinin karmaşıklıklarını yönetme yeteneğine bağlı olacağını belirtiyorlar. Protein Evolution, ileride moda dışında da etki alanı kazanmayı ve polyester gibi sentetik malzemelerin geri dönüşümü üzerinde çalışmayı umuyor. Bunlar arasında naylon veya belki de “sonsuz kimyasallar” olarak bilinen PFAS ile kaplanmış kumaşlar gibi sentetik malzemelerin geri dönüşümü de bulunuyor. Şirket, kendi kendine biyolojik olarak parçalanan yeni bir plastik türü geliştirmek gibi daha büyük bir hedefi de düşünüyor.
Derleyen: Esin Özcan
