งานวิจัยล่าสุดจาก MIT Media Lab ได้ส่งแบคทีเรียขึ้นไปบนอวกาศเพื่อย่อยพลาสติกตัวอย่างในสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) สำหรับทดสอบความเป็นไปได้ของการอัปไซเคิล ขยะพลาสติกธรรมดาให้เป็นพลาสติกที่มีมูลค่าสูงขึ้น รวมถึงทดลองเปิดโอกาสลดการพึ่งพาทรัพยากรจากบนโลกระหว่างการเดินทางในอวกาศที่ยาวนาน

ภาพวาดอธิบายกระบวนการทดลองของชุดการทดลอง MicroPET ภาพจาก MIT Media Lab

งานวิจัยล่าสุดนี้เป็นหนึ่งในผลงานของ ดร.พัทน์ ภัทรนุธาพร จาก MIT Media Lab ร่วมกับ National Renewable Energy Laboratory หรือ NREL ของสหรัฐฯ, Harvard Medical School, Seed Health และ Bio-Optimized Technologies to keep Thermoplastics out of Landfills and the Environment หรือ BOTTLE ทีมนักวิจัยทดลองแปลงพลาสติกประเภทพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylene Terephthalate) หรือที่เราเรียกกันว่า PET ซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้ผลิตขวดน้ำให้กลายเป็น กรดบีต้า-คีโตอะดิพอก (β-ketoadipic) หรือ βKA สารตั้งต้นผลิตพอลิเมอร์ประเภทไนลอน 6,6 (Nylon 6,6) ผ่านกระบวนการทางชีวภาพในสภาวะไร้น้ำหนัก เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของกระบวนการนี้ในอวกาศ

การทดลองนี้มีชื่อว่า MicroPET การทดลองเริ่มจากการนำสารละลายที่มีพอลิเมอร์ PET นำมาย่อยโดยเอมไซม์เพทเทส (PETase) ให้กลายเป็นเป็นกรดเทเรฟทาลิก (Terephthalic หรือ TPA) จากแบคทีเรีย Ideonella sakaiensis 206-F6 เมื่อได้กรด TPA ที่เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นต้นแล้วจะอาศัยแบคทีเรีย Pseudomonas putida KT2440 ย่อย TPA ให้กลายเป็นกรด βKA ที่เป็นสารตั้งต้นผลิตพอลิเมอร์ไนลอน 6,6 ต่อไป คณะนักวิจัยได้ออกแบบการทดลองให้ระบบการทดลองดำเนินการด้วยตัวเองผ่านระบบหุ่นยนต์ภายในกล่องการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติโดยที่ไม่มีการได้รับความช่วยเหลือจากมนุษย์ระหว่างการทดลอง

ภาพถ่ายสารเหลวภายในอุปกรณ์การทดลองเมื่อเดินทางกลับมายังโลก จากการตรวจสอบพบว่ามีสารตั้งต้นของพอลิเมอร์ไนลอนอยู่ภายใน ถือว่าการทดลองสำเร็จได้ด้วยดี ภาพจาก MIT Media Lab

ชุดการทดลองนี้เดินทางขึ้นไปบนสถานีอวกาศนานาชาติผ่านเที่ยวบิน SpaceX CRS-26 เมื่อวันที่ 26 พฤศจิกายน 2022 และติดตั้งอยู่ภายในโมดูล Destiny และออกแบบให้ดำเนินการทดลองตั้งแต่ต้นจนจบบนสถานีอวกาศ อย่างไรก็ตาม ชุดการทดลองพบกับปัญหาไฟฟ้าดับจนส่งผลต่อการทดลอง ทั้งลำดับการเปิด-ปิดวาล์วเพื่อส่งการทดลองไปยังถุงต่าง ๆ และยังมีปัญหาของการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นภายในกล่องการทดลองอีกด้วย ซึ่งนับว่าเป็นปัญหาใหญ่ในการทดลองเป็นอย่างมาก

ภาพวาดอธิบายกระบวนการทดลองของชุดการทดลอง MicroPET ภาพจาก MIT Media Lab

เมื่อชุดทดลองได้เดินทางกลับมายังโลกและทีมนักวิจัยได้เข้าไปตรวจสอบผลการทดลอง แม้จะพบรอยรั่วภายในถุงบรรจุสารบางส่วน แต่สารละลายที่อยู่ภายในถุงก็ยังสามารถตรวจพบกรด TPA อันเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ แม้ระหว่างทางจะเต็มไปด้วยอุปสรรคมากมาย แต่แบคทีเรียภายในชุดการทดลองก็ยังสามารถย่อยสลายพลาสติกได้แม้อยู่ในสภาวะที่ไม่เหมาะสมทั้งสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงและอุณหภูมิมาตรฐานที่กำหนดไว้

นับว่าเป็นการเปิดความเป็นไปได้ที่จะสร้างกระบวนการอัปไซเคิล (Upcycle) หรือกระบวนการที่แปลงขยะเหลือใช้ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่ามากขึ้นในอวกาศ เปิดความเป็นไปได้ในการลดการพึ่งพาผลิตภัณฑ์จากโลก และอนาคตการเดินทางไปสำรวจอวกาศห้วงลึกโดยมนุษย์ที่ยั่งยืนมากยิ่งขึ้น

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : nature, spaceth

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

งานวิจัยของ MIT MicroPET ส่งแบคทีเรียขึ้นไปย่อยพลาสติกใน ISS