איך חיידקים מהונדסים יסייעו במיחזור?

בשיתוף תאגיד תמיר

תארו לכם עולם יפה, בלי חשבונות גז ובלי ערימות של פסולת, שבו נייר הופך לסוכר או כזה שבו התרופות שלכם מגיעות ללא תופעות לוואי. נשמע דמיוני ואפילו מוזר -  אבל אלה בדיוק הפתרונות שתחום הקיימות מסמן בשנים האחרונות. הלכה למעשה, הפיתוחים הללו כבר נמצאים בשלבים שונים אך ממשיים בשטח. לקנות בגדים יד-שניה זה אולי מגניב, ואנחנו עדיין מנסים להסתגל לפחים החומים הקטנים שנמצאים על השיש במטבח לטובת פסולת רטובה - אבל בינתיים הקיימות עושה צעדים משמעותיים קדימה עם פיתוחים מסקרנים במיוחד.

ד"ר תום רן, מומחה למחשבים ביולוגיים במכון ויצמן, מתאר עולם שבו החיידקים מהונדסים ומתוכנתים לצרכים קיומיים חשובים. "הרעיון הוא שכמו שמתכנתים בשפה בינארית עם 0 ו-1, את אותו הדבר גם הביולוגיה יודעת לעשות", הוא מסביר, "יש המון 'מכונות' בטבע שאנחנו יכולים להנדס בעצמנו, לאסוף וירוסים וחיידקים ולשנות להם את הפונקציה".

 לדבריו, במקרה הזה מדובר לא רק על מיחזור, אלא על קיימות של ממש. "אם נחשוב על עץ בתור חומר גלם, שאנחנו לוקחים אותו והופכים אותו לנייר, אנחנו נוכל להנדס חיידקים שידעו לפרק נייר ולהמיר אותו למשל לסוכר - לחומר גלם חדש בעצם".

פרויקט המחשב הביולוגי החל אצל פרופ' שפירו לפני 11 שנים. כיום, יש הרבה מעבדות בעולם שעוסקות בתחום הזה. אחת מהן נמצאת על הסף של ניסוי בבני אדם. "אנחנו כבר יצרנו חיידקים שיודעים לנווט, ויש קבוצה קוריאנית שלקחה את החיידקים שלנו וכבר עושה איתם ניסויים בעכברים", אומר ד"ר רן.

אילו עוד שימושים נוכל לעשות בחיידקים האלה?

"מכיוון שזו פלטפורמה אידיאולוגית, נוכל ליישם אותה בכל מיני תחומים. למשל, לנקות זיהומים. נוכל להגדיר עבור החיידקים בדיוק מה הם צריכים לאכול, ובסוף הם גם מתפרקים בעצמם. בתחום של טכנולוגיה לבישה - צמידים ושעונים שידעו לזהות אם האדם מזיע או לא ולהכניס חומרים מאווררים, או שימושים צבאיים - למשל בקורי עכביש שהם אחד החומרים החזקים אבל אי אפשר להפיק אותם באופן סינטטי ומאסיבי. מדברים על החלפת תעשיית הדיו בצבעים בריאים שייוצרו על ידי חיידקים. זה תחום חדש מאוד ובעצם כל בור ביולוגי שקיים נוכל לפתור אותו באמצעות המחשבים האלה".

ומה לגבי תרופות?

"חיידקים ידעו לזהות תאים סרטניים למשל ולהשמיד אותם, וזה מאוד שונה מהטיפולים המקובלים היום. בכימותרפיה לדוגמה, מדובר בעצם בכימיקל שהורג תאים. הבעיה היא שהוא הורג כל תא שמתחלק בגוף מפני שהוא לא מספיק ספציפי. הרעיון הוא ליצור דור חדש של תרופות שיהיה אפשר להגדיר ולתכנת אותן, כך שייכנסו לגוף ויפגעו רק בתאי המטרה. למנוע תופעות לוואי, ליצור תרופות חזקות יותר וגם למנוע הישנות של סרטן".

ממחזרים גז

בעוד שפרויקט המחשב הביולוגי נראה עדיין רחוק מכדי מימוש יומיומי, הפיתוח של חברת Homebiogas יצא השבוע לפרויקט מימון המונים. ארז לנצר, שייסד את החברה יחד עם אושיק אפרתי ויאיר טלר, מספר על פתרון שהתחיל כמענה עבור אוכלוסיות מנותקות בעולם, כאלה שאין בהן תשתיות או מערכות פינוי פסולת, ונמצא רלוונטי ביותר גם עבור העולם המערבי: "אנחנו פיתחנו מערכת ביו-גז ביתית. ביו-גז הוא גז שנוצר מפירוק של חומר אורגני בתהליך אנאירובי. המערכת שלנו היא ביתית - היא מיועדת למשפחה והיא בעצם לוקחת את הפסולת האורגנית ושאריות המזון שהמשפחה מייצרת, מפרקת אותה בתהליך ביולוגי באמצעות בקטריות, והופכת אותה לדשן נוזלי ולביו-גז. החדשנות כאן היא בעצם המערכת עצמה, אין לנו חזקה על הביו-גז אלא על האפשרות לייצר אותו במרחב הביתי בצורה פשוטה ונוחה", אמר לנצר.

לשם המחשה, קילו של פסולת אורגנית יכול לספק שעה של גז טבעי בבית. "בכל יום אנחנו מכינים ארוחת צהריים על גז שמופק משאריות הארוחה של אתמול", אומר לנצר. בשנה האחרונה הותקנו כ-120 מערכות ביתיות כאלה, וכעת החברה יוצאת בקמפיין שיאפשר לה לצאת לייצור מאסיבי. במסגרת קמפיין המימון תימכר מערכת כזו במחיר של 890 דולר, כשעד היום מחירה היה 2,500 דולר. "המערכת מגיעה כערכת עשה זאת בעצמך, נוחה ופשוטה להרכבה ולשימוש", אומר לנצר, "היא מגובה בפטנטים ומתאימה לאנשים שגרים בבית פרטי עם גינה".

מלבד הגז הטבעי, המערכת מייצרת גם דשן נוזלי עשיר, עליו אפשר לגדל מזון ובתוך כך להשלים את מעגל הקיימות. "יש כאן טכנולוגיה מהפכנית שיכולה להשפיע על מאות מיליונים של אנשים, בישול על אש פתוחה - מדורה בעצם, זה משהו מאוד נפוץ בקרב אוכלוסיות מנותקות, וגם מאוד מסוכן. אומרים ששעת בישול כזו משולה ל-400 סיגריות מבחינת העשן ששואפים, אישה יכולה לשבת ולבשל ליד מדורה כזאת גם שעתיים או שלוש, עם התינוק שלה עליה. יש לנו קשרים בחו"ל עם ארצות הברית ומקסיקו, אזורים באפריקה, אוסטרליה וגם ברשות הפלסטינית. במקביל, אנחנו מקבלים פניות גם מהעולם המערבי, אנשים שהם אקו-פרנדלי ושהנושא של קיימות חשוב להם. בסופו של דבר מי שרואה את זה בעיניים שלו, ומתרגל לבשל על הפסולת שלו - לא יכול אחרת. במאמץ קל אפשר לעשות פעולות שיש להן השפעה משמעותית על מעגלים מקומיים, על איכות הסביבה במדינה ובסוף גם בכדור הארץ".

אומנות

גם בתחום האומנות המיחזור יכול להיות חומר גלם מעולה. האמן והמעצב ירון אליאסי מספר כי הוא משתמש בפלסטיק ליצירה. "את הפלסטיק גיליתי במקרה", הוא מודה. "בשנה א' החלטתי לעשות פרויקט מחומר מסוים - בחרתי בפקקים של בקבוקי שתייה קלה. לא היה אז חוק המיחזור. הייתי צריך כמות גדולה של פקקים. תוך ארבע שנים הגעתי ל-2.5 מיליון פקקים, עקב תאונה קטנה של חוסר תקשורת, נזרקו הפקקים לפח ונשארתי עם חור הגדול. אחרי תקופה ארוכה של התלבטות מה לעשות הבנתי שחומר הגלם לא הלך - אלא רק הפקק".

אליאסי בחר בסופו של דבר בפלסטיק. "זה חומר שמתמחזר ב-220 מעלות. זה חומר קסם שהתגלה לפני 100 שנה. החלטתי למצוא אבולוציה הפוכה לפלסטיק ולגרום לאנשים לכבד אותה. המטרה העיקרית הייתה ליצור מוצרים ייחודיים מפלסטיק. הטכניקה שפותחה בסופו של דבר, אחרי שכל התעשייה זרקה אותי מהמדרגות, רק דחפה אותי", הוא מספר.

אז איך מתבצע התהליך? "אני מתיך את הפלסטיק ומזליף אותו בצורה חיצונית. בהמשך הפרויקט זכה לתקציב מהמדען הראשי ולהשקעה פרטית. אם אני מצייר על התבנית בצורה חופשית - אז את הציור אני יכול בעולם המתמטתי - דיגיטלי. אני יכול שזרוע רובוטית תזיז את הפלסטיק - כלומר ליצור מרחוק".

אנחנו לא צריכים שהפלסטיק יתכלה. התפיסה שצריך לחכות הרבה זמן היא לא נכונה.

 אז אם ממחזרים את החומר ובמקום שיהיה נחות יותר בערך שלו – והופך אותו למוצר אומנות אתה מקבל.

אנשים מתעלמים מהעובדה שהפסולת לא צריכה להיות בטבע. הנזקים הם מהחוליגנים שזורקים אותו לשם. הפלסטיק מתמחזר עם הכי פחות אנרגיה.

אם הופכים את הפסולת והופכים אותו למוצר – הערך שלו משתנה. זה תהליך חינוכי בלי לחנך. אם ניתן לאנשים את הכלי להפוך וליצור בו לבד – אז הזלזול בחומר הגלם נשתנה.

כנס Global Rethinking של תאגיד המחזור תמיר יערך ביום רביעי, 2 בדצמבר, באוניברסיטת תל אביב ויעניק במה לפתרונות מחזור יצירתיים וחדשניים של חברות מובילות ויחידים. זה הכנס השני שתאגיד תמיר מארגן ומטרתו להעלות לשיח הציבורי את סוגיית המיחזור ולהציג חידושים פורצי דרך בתחום. בכנס ישתתפו נציגים ודמויות מובילות מעולם הקיימות, ביניהם השר להגנת הסביבה אבי גבאי, יו"ר דירקטוריון תמיר אמיר חייק, סגנית הנשיא לקיימות של חברת טבע תרופות העולמית אליזבת ג'יררדי שואן והמומחה הראשי למיחזור ואריזות של ענקית המזון נסטלה, ברנד בוסינג. תאגיד תמיר הוקם בשנת 2011 בעקבות החוק להסדרת הטיפול באריזות ומטרתו להוביל את יישומו מול יצרנים, יבואנים ורשויות מקומיות בישראל במטרה למחזר פסולת של מוצרים ארוזים ואריזות. להרשמה לכנס