Kamu di sini. Saya tahu gagasan ini mungkin tampak masuk akal pada tingkat tertentu, namun saya rasa sebagian besar orang lebih memilih makan serangga daripada makan makanan yang terbuat dari bakteri yang memakan plastik. Jika tidak ada yang lain, perlu waktu puluhan tahun untuk mengetahui bahwa makanan ultra-olahan seperti sirup jagung fruktosa tinggi buruk bagimu. Makanan apa pun yang berasal dari bakteri secara intuitif tampaknya sudah tidak lagi sesuai dengan apa yang telah berevolusi untuk dikonsumsi manusia, terutama dalam hal keragaman dan kekurangan nutrisi mikro, sehingga sulit untuk melihatnya sebagai ide yang bagus. Oleh karena itu, kita dapat membayangkan lebih jauh lagi bahwa orang-orang kaya dan sadar akan kesehatan akan menolak makanan ini sebagai “makanan”.
Namun kemungkinannya besar bahwa sumber kalori “bakteri pemakan plastik” akan diberikan kepada hewan….yang akan mengarah pada percabangan lebih lanjut, dari “yang diberi makan rumput”, “free range” atau hewan lain yang digemukkan non-Frankenfood (atau produk susu). ) produk bagi mereka yang mampu membelinya, dan variasi lain dari makanan pabrik untuk semua orang. Cerita ini secara efektif mengakui hal ini; penggunaan yang direncanakan adalah untuk jangka pendek dan darurat.
Artikel tersebut juga menyebutkan penggunaan reaktor dan “panas tinggi” untuk memproses plastik. Berapa biaya energinya?
Oleh Sara Talpos, editor kontributor di Undark. Awalnya diterbitkan di Undark
Pada tahun 2019, sebuah lembaga di Departemen Pertahanan AS mengeluarkan seruan untuk proyek penelitian guna membantu militer menangani banyaknya sampah plastik yang dihasilkan ketika pasukan dikirim untuk bekerja di lokasi terpencil atau zona bencana. Badan tersebut menginginkan sebuah sistem yang dapat mengubah antara lain bungkus makanan dan botol air menjadi produk yang dapat digunakan, seperti bahan bakar dan ransum. Sistem tersebut harus cukup kecil untuk dapat dimasukkan ke dalam Humvee dan mampu beroperasi dengan sedikit energi. Hal ini juga diperlukan untuk memanfaatkan kekuatan mikroba pemakan plastik.
“Saat kami memulai proyek ini empat tahun lalu, idenya sudah ada. Dan secara teori, hal itu masuk akal,” kata Stephen Techtmann, ahli mikrobiologi di Michigan Technological University, yang memimpin salah satu dari tiga kelompok penelitian yang menerima dana. Namun demikian, katanya, pada awalnya, upaya tersebut “terasa lebih seperti fiksi ilmiah daripada sesuatu yang benar-benar berhasil.”
Ketidakpastian itu adalah kuncinya. Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan, atau DARPA, mendukung proyek-proyek yang berisiko tinggi dan bernilai tinggi. Ini berarti ada kemungkinan besar bahwa setiap upaya individu akan berakhir dengan kegagalan. Namun ketika sebuah proyek berhasil, maka proyek tersebut berpotensi menjadi terobosan ilmiah yang sesungguhnya. “Tujuan kami adalah untuk beralih dari rasa tidak percaya, seperti, ‘Kamu bercanda. Anda ingin melakukan apa?’ menjadi ‘Anda tahu, hal itu mungkin bisa dilakukan,’” kata Leonard Tender, manajer program di DARPA yang mengawasi proyek sampah plastik.
Masalah produksi dan pembuangan plastik sudah banyak diketahui. Menurut Program Lingkungan Hidup PBB, dunia menghasilkan sekitar 440 juta ton sampah plastik per tahun. Sebagian besar sampah berakhir di tempat pembuangan sampah atau di laut, tempat mikroplastik, butiran plastik, dan kantong plastik menjadi ancaman bagi satwa liar. Banyak pemerintah dan pakar sepakat bahwa pemecahan masalah ini memerlukan pengurangan produksi, dan beberapa negara serta negara bagian AS juga telah menerapkan kebijakan untuk mendorong daur ulang.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan juga telah bereksperimen dengan berbagai spesies bakteri pemakan plastik. Namun DARPA mengambil pendekatan yang sedikit berbeda dalam mencari solusi kompak dan mobile yang menggunakan plastik untuk menciptakan sesuatu yang lain: makanan untuk manusia.
Tujuannya, Techtmann segera menambahkan, bukanlah untuk memberi makan masyarakat dengan plastik. Sebaliknya, harapannya adalah mikroba pemakan plastik dalam sistemnya akan terbukti layak untuk dikonsumsi manusia. Meskipun Techtmann yakin sebagian besar proyek akan selesai dalam satu atau dua tahun, langkah pangan inilah yang bisa memakan waktu lebih lama. Timnya saat ini sedang melakukan uji toksisitas, dan kemudian mereka akan menyerahkan hasilnya ke Badan Pengawas Obat dan Makanan untuk ditinjau. Meski semua berjalan lancar, tantangan tambahan menanti. Ada faktor buruk, kata Techtmann, “yang menurut saya harus diatasi.”
Militer bukanlah satu-satunya lembaga yang berupaya mengubah mikroba menjadi nutrisi. Dari Korea hingga Finlandia, sejumlah kecil peneliti, serta beberapa perusahaan, sedang mengeksplorasi apakah suatu hari nanti mikroorganisme dapat membantu memberi makan populasi dunia yang terus bertambah.
Menurut Tender, seruan proposal DARPA ditujukan untuk menyelesaikan dua permasalahan sekaligus. Pertama, badan tersebut berharap dapat mengurangi apa yang disebutnya kerentanan rantai pasokan: Selama perang, militer perlu mengangkut pasokan ke pasukan di lokasi terpencil, yang menimbulkan risiko keselamatan bagi orang-orang di dalam kendaraan. Selain itu, badan tersebut ingin berhenti menggunakan lubang pembakaran berbahaya sebagai cara menangani sampah plastik. “Membuang produk limbah dari lokasi tersebut secara bertanggung jawab merupakan sebuah kemajuan besar,” kata Tender.
Sistem Michigan Tech dimulai dengan penghancur mekanis, yang mereduksi plastik menjadi pecahan kecil yang kemudian dipindahkan ke reaktor, tempat plastik direndam dalam amonium hidroksida dengan suhu tinggi. Beberapa plastik, seperti PET, yang biasa digunakan untuk membuat botol air sekali pakai, terurai pada titik ini. Plastik lain yang digunakan dalam kemasan makanan militer – yaitu polietilen dan polipropilen – diteruskan ke reaktor lain, di mana plastik tersebut terkena panas yang jauh lebih tinggi dan tidak adanya oksigen.
Dalam salah satu reaktor, yang ditunjukkan di sini pada demonstrasi MTU baru-baru ini, beberapa plastik yang didekonstruksi terkena panas tinggi dan kekurangan oksigen – sebuah proses yang disebut pirolisis. Visual: Kaden Staley/Universitas Teknologi Michigan
Setelah PET terurai dalam amonium hidroksida, cairan dipindahkan ke reaktor lain, di mana PET dikonsumsi oleh koloni mikroba. Techtmann awalnya mengira dia perlu pergi ke lingkungan yang sangat terkontaminasi untuk menemukan bakteri yang mampu mengurai plastik yang telah didekonstruksi. Namun ternyata, bakteri dari tumpukan kompos bekerja dengan sangat baik. Hal ini mungkin terjadi karena plastik dekonstruksi yang masuk ke dalam reaktor memiliki struktur molekul yang mirip dengan beberapa senyawa bahan tanaman, katanya. Jadi bakteri yang biasanya memakan tanaman mungkin bisa mengambil energinya dari plastik.
Setelah bakteri mengonsumsi plastik, mikroba kemudian dikeringkan menjadi bubuk yang berbau seperti ragi nutrisi dan memiliki keseimbangan lemak, karbohidrat, dan protein, kata Techtmann.
Materi untuk proyek MTU diperlihatkan pada demonstrasi baru-baru ini. Sebelum dimasukkan ke dalam reaktor, bahan baku plastik (baris bawah) diparut secara mekanis menjadi potongan-potongan kecil. Visual: Kaden Staley/Universitas Teknologi Michigan
Setelah PET dipecah dalam amonium hidroksida, cairan dipindahkan ke reaktor dimana PET dikonsumsi oleh koloni mikroba. Visual: Kaden Staley/Universitas Teknologi Michigan
Penelitian mengenai mikroorganisme yang dapat dimakan sudah ada sejak 60 tahun yang lalu, namun bukti yang ada jelas masih sedikit. (Sebuah tinjauan memperkirakan bahwa sejak tahun 1961, rata-rata tujuh makalah telah diterbitkan setiap tahunnya.) Namun, para peneliti di bidang tersebut mengatakan bahwa terdapat alasan bagus bagi negara-negara untuk mempertimbangkan mikroba sebagai sumber makanan. Antara lain, mereka kaya akan protein, tulis Sang Yup Lee, seorang bioengineer dan wakil presiden senior untuk penelitian di Korea Advanced Institute of Science and Technology, dalam email ke Undark. Lee dan yang lainnya telah mencatat bahwa pertumbuhan mikroba membutuhkan lebih sedikit lahan dan air dibandingkan pertanian konvensional. Oleh karena itu, mereka mungkin terbukti menjadi sumber nutrisi yang lebih berkelanjutan, terutama seiring dengan pertumbuhan populasi manusia.
Lee meninjau makalah yang menjelaskan bagian mikroba dari proyek Michigan Tech, dan mengatakan bahwa rencana kelompok tersebut dapat dilaksanakan. Namun ia menunjukkan tantangan yang signifikan: Saat ini, hanya mikroorganisme tertentu yang dianggap aman untuk dikonsumsi, yaitu “yang kita konsumsi makanan dan minuman yang difermentasi secara menyeluruh, seperti bakteri asam laktat, basil, dan beberapa ragi.” Tapi bahan-bahan ini tidak merusak plastik.
Sebelum menggunakan mikroba pemakan plastik sebagai makanan manusia, tim peneliti akan menyerahkan bukti kepada regulator yang menunjukkan bahwa zat tersebut aman. Joshua Pearce, seorang insinyur listrik di Western University di Ontario, Kanada, melakukan pemeriksaan toksikologi awal, memecah mikroba menjadi potongan-potongan kecil, yang kemudian mereka bandingkan dengan racun yang diketahui.
“Kami cukup yakin tidak ada hal buruk di sana,” kata Pearce. Dia menambahkan bahwa mikroba tersebut juga telah dimasukkan ke dalam cacing gelang C. elegans tanpa efek buruk yang nyata, dan tim saat ini sedang mengamati bagaimana dampak tikus ketika mereka mengonsumsi mikroba tersebut dalam jangka panjang. Jika tikusnya baik-baik saja, maka langkah berikutnya adalah menyerahkan data ke Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) untuk ditinjau.
Setidaknya ada segelintir perusahaan yang sedang dalam tahap mengkomersialkan varietas baru mikroba yang dapat dimakan. Startup Finlandia, Solar Foods, misalnya, telah mengambil bakteri yang ditemukan di alam dan menciptakan produk bubuk dengan warna coklat mustard yang telah disetujui untuk digunakan di Singapura. Dalam email ke Undark, chief experience officer Laura Sinisalo mengatakan bahwa perusahaan telah mengajukan permohonan persetujuan di UE dan Inggris, serta di AS, yang berharap dapat memasuki pasar pada akhir tahun ini.
Bahkan jika mikroba pemakan plastik ternyata aman untuk dikonsumsi manusia, kata Techtmann, masyarakat mungkin masih menolak keras prospek memakan sesuatu yang berasal dari sampah plastik. Oleh karena itu, katanya, kelompok mikroba ini mungkin terbukti paling berguna di pangkalan militer terpencil atau selama bantuan bencana, di mana mikroba tersebut dapat dikonsumsi dalam jangka pendek, untuk membantu manusia bertahan hidup.
“Saya pikir kekhawatiran mengenai faktor buruk ini sudah berkurang,” kata Techtmann, “jika ini benar-benar hanya, ‘Ini akan membuat saya tetap hidup untuk satu atau dua hari lagi.’”
