Mardi Gras i New Orleans er et berømt uhellig rod. Efter festligheden i 2018 spekulerede nogle på, om det var gået for langt. Bortset fra overskydende bacchanalian, efterlod paraden 950 tons snavs i souvenirs, papirkurven og perler, rapporterede Times-Picayune, med over 620 ton på vej til deponeringsanlæg i midten af februar. Byens besætninger rejste efter ferien 46 ton perler alene, der tilstoppede vandfangstbassiner over hele byen.
Man kan sige, at partiet er et mikrokosmos af vores globale problem med plast, med affaldsplast, der vokser i verdenshavene, og deponeringsanlæg hældes op med ting, der nægter at nedbrydes. Og plastindustrien fortsætter med at blomstre og bruger anslagsvis $ 180 milliarder til at bygge over 260 nye plastfabrikker i 2025 alene i USA, hvilket øger plastproduktionen med en tredjedel, ifølge biolog Susan Shaw, grundlægger og præsident for Shaw Institute. ”Det anslås, at vi lægger 8 millioner ton plast i havet hvert år, ” bemærker hun, ”og det varer i hundreder af år i miljøet.”
Med sådanne bekymringer montering, forskere ser på alternativer, herunder "organisk plast" fra plantematerialer, der nedbrydes. Den tekniske udfordring kompliceres af en økonomisk hindring: at gøre plantebaseret plast, der er både bionedbrydeligt og kommercielt bæredygtigt.
Naohiro Kato, en molekylærbiolog og professor ved Louisiana State University, starter med bionedbrydelige Mardi Gras-perler.
Problemløsning på molekylært niveau
Lysfarvede perler fandtes ikke på Katos oprindelige karrierebane. Han var på vej til fødevarevidenskabelig forskning, da han modtog sin ph.d. fra Hiroshima University, med et mål at tackle problemet med den globale fødevaresikkerhed. De fleste af Kato's forskningscentre handler om medicinske applikationer som nano-farmaceutiske midler til behandling af kræft og hjerte-kar-sygdom. Men siden han flyttede til Baton Rouge i 2005, elsker han også Mardi Gras.
Kato har en tendens til at alge i sit laboratorium. (Paige Jarreau / LSU) At komme til Louisiana State fra Rutgers var et stort kulturskifte - lige så stort som hans flytning fra Japan til New Jersey i slutningen af 1990'erne. ”Folk var så generøse, så jordnære. Folk havde ingen hast, ”forklarer han. Som ingen. I en Baton Rouge-kasselinje kunne han vente fem minutter, mens kontoristen snakkede med en kunde.
”Jeg var som, hvorfor bevæger linjen sig ikke? ”Indrømmer Kato. Efterhånden erhvervede han det lokale behov for at tale om vejr, mad, liv.
Hans første sommer der, smækkede Katrina Golfen. I stormens kølvægt havde hans kvarter en uge-lang blackout. Ingen elektricitet eller vand. Naboer trak sig sammen for at spise. ”Kom bare over, ” sagde folk. "Så vi grillede næsten hver aften."
”Denne oplevelse fik os faktisk til at føle os mere komfortable med at bo i Louisiana, ” siger Kato.
Han og hans familie kom til at sætte pris på lokale traditioner. ”Det startede mig med at se mere omhyggeligt på den kultur, vi har her, ” siger han. ”Her taler folk om mad, og hvad de skal spise i aften, og Mardi Gras kommer og paraderuten.”
Mardi Gras i Baton Rouge er mere nøglen end i New Orleans, men partiets affald er et spørgsmål i hele staten. Bagefter ser du perler overalt, siger Kato, "fanget i trægrene, elektriske ledninger og i dræningsgrøfter."
På en fest talte Kato med en dokumentarfilmskaber, David Redmon, hvis film Mardi Gras: Made in China spores den problematiske sti af Mardi Gras perler. Kato forlod partiet og tænkte: ”Vi kan gøre det bedre. Hvorfor bruger folk ikke biologisk nedbrydelige Mardi Gras-perler? Det burde være en vej at gå. ”
Opfindelse ved ulykke
Ikke længe efter arbejdede Kato og hans studerende med alger til medicinske anvendelser, da en tilfældig opdagelse gav et vigtigt puslespil.
En af hans studerende havde til opgave at kontrollere laboratoriet tre nætter om ugen for at flytte prøverør med mikroalger fra centrifugen til fryseren. ”En aften glemte han, ” siger Kato.
Næste morgen åbnede Kato laboratoriet for at finde en stor kløve alger, der samler olier på bunden af centrifugen. Dette, så han næsten øjeblikkeligt, kunne danne en nøgleingrediens til kugleformede bioplastiske perler.
De biologisk nedbrydelige Mardi Gras-perler og doubloons er lavet af mikroalge-biomasse. (Paige Jarreau / LSU) Katos team begyndte at undersøge voksende mikroalger efter perler, der ville nedbrydes. De kunne høste mikroalgerne fra damoverflader i Louisiana, som har den naturlige fordel ved rigelig sollys. Kato har ansøgt om et patent på sin metode, der involverer blanding af mikroalger med kemikalier for at oxidere forbindelser i algerne og fremme tværbinding, så de klæber sammen. Han påfører varme og tryk for at fremme tværbindingen efterfulgt af en tørringsperiode.
For at teste markedets vand talte Kato med Mardi Gras krewe ledere. Et antal, inklusive hans lokale krewe af Southdowns, fandt ideen om at reducere deres plastiske fodaftryk tiltrækkende.
Kato og Southdowns krewe leder William Gladney holder tvivlsmagler lavet af mikroalger. (Irene Kato) Det appellerede også til andre i branchen. Bill Horner, administrerende direktør for Totally Green Bottles, en producent af komposterbare flasker internationalt, siger Kato's innovation ”er ekstremt vigtig. Jeg kan ikke bifalde ham nok. ”
For Horner er guldstandarden for bæredygtig plast certificerbar kompostabilitet, hvilket bekræfter, hvor hurtigt materialet nedbrydes. ”Det har at gøre med det samlede kulstofaftryk, ” siger han. (Baseret på indledende eksperimenter estimerer Kato den aktuelle version af perlerne nedbrydes i et til to år, både i jord og vand.) Horner tilføjer, at når Kato en gang har forfinet opskriften til at fremstille de bioplastiske perler såvel som doubloons på en kommerciel skala, "han vil se til venstre og højre og se, hvor det kan fungere på en anden måde." Nye muligheder vil uden tvivl blive tydelige.
Hurdle of Scale
Kato og hans team er opmærksomme på udfordringerne foran dem. Grundlæggende er produktionsomkostningerne en stor hindring: cirka ti gange højere end for almindelige plastikperler. Købere, der er villige til at betale en præmie for bæredygtighed, kan hjælpe med at bygge bro over dette gap. Men resten af forskellen kan kræve en form for krydssubsidiering eller synergi med andre produkter. Kato undersøger mulighederne med kollegerne inden for sundhedsindustrien, der fremstiller ernæringsmidler, der også bruger mikroalger.
”Med bioplast er omkostninger og skalerbarhed de største udfordringer, ” siger Horner. En del af processen er at overbevise markedet om at se lang tid. At redegøre for de skjulte eksterne omkostninger ved plastforurening, sundhedseffekter og oprydning hjælper med at argumentere for en prispræmie på perler, der ikke tilstopper kommunale dræningssystemer og deponier.
”Der er så mange mennesker, der nu er bevidste om det plastiske problem, man behøver ikke at være miljøforkæmper for at få det, ” siger Horner. ”Vi har set plastikkrisen forværres hvert år.”
Susan Shaw foretrækker valgmuligheder, der helt undgår plastik, men er enig i, at mikroalge-baserede produkter, som tangbaserede materialer, lover. ”Vi er nødt til at få salget op for at alt dette kan fungere, ” tilføjer hun.
For tiden er Kato klar til at fremstille 3.000 af halskæder til næste år. For det beløb har han brug for en dam på størrelse med en fodboldbane. Og han tester markedet med krewes og detailhandlere. Det spørgsmål, han ofte hører, er: "Kan du få os farverne?"
”Vi arbejder på det, ” siger han, når de udvikler den næste generations perleopskrift.
