Mula sa Fetus Hanggang sa Adulto, Ang Microplastics ay Nagdudulot ng Polusyon sa Ating Katawan – Makakatulong ba ang AI at Light-Driven Photocatalysis?

Artificial Intelligence (AI) ay isang kaakit-akit na teknolohiya para sa maraming kadahilanan.  Gayunpaman, higit sa lahat, ang pagiging maraming gamit nito ang nagiging potensyal na magbago ng mundo.  Maging ito man ay intuitive analytics, pag-develop ng mga gamot at mga pamamaraan sa pangangalagang pangkalusugan, o simpleng awtomasyon ng mga gawain – nakatakdang gumanap ng malaking papel ang AI sa hinaharap na ating binubuo ngayon.  Dahil dito, isang pangkat ng mga mananaliksik sa University of Waterloo (U of W) ang kamakailan lamang naglabas ng pag-aaral na naglalayong gamitin ang teknolohiya upang tugunan ang lumalaking problema ng microplastics sa ating mundo ngayon.

Pag-unawa sa Microplastics

Bago sumisid kung paano makakatulong ang AI sa pagharap sa microplastics, mahalagang malaman muna kung ano ang ibig sabihin ng terminong ito at kung bakit ito napakadelikado sa katawan ng tao at sa ating kapaligiran.

Ano ang Microplastics?

Ang microplastics ay maliliit na particle ng plastik na mas mababa sa 5 milimetro ang diyametro.  Nagmula ito sa iba’t ibang pinagmulan, kabilang ang pagkasira ng mas malalaking basurang plastik, microbeads sa mga produktong pangpersonal na pangangalaga, at mga sintetikong hibla na nalalagas habang naghuhugas ng damit.
Sa kasamaang palad, ang ating pag-asa sa ganitong mga materyales ay nagdudulot na ang microplastics ay laganap na sa kapaligiran.  Matatagpuan ang mga ito sa mga karagatan, mga sistemang tabang-tubig, at kahit sa hangin.  Bahagi ito dahil ang kanilang maliit na sukat ay nagpapadali sa paglipat sa iba’t ibang ekosistema at mas lalong nagpapahirap na alisin ang mga ito kapag nakapasok na sa kapaligiran.

Mga Panganib na Kinasasangkutan

Ang panganib ng microplastics ay nakasalalay sa kanilang sukat at tibay.  Dahil sa kanilang maliit na sukat, maaari silang kainin ng mga hayop at pumasok sa food chain, na posibleng magdulot ng pisikal at kemikal na pinsala sa mga organismo.  Ang microplastics ay maaaring sumipsip at mag-concentrate ng mga nakalalasong sangkap mula sa nakapaligid na kapaligiran, na maaaring ilipat sa mga organismo na kumakain nito.  Ito ay lalo pang nakababahala dahil sa mga nagdaang taon, nagsimula na tayong madiskubre ang presensya ng microplastics sa placenta ng tao.

Dagdag pa rito, ang kanilang malawak na presensya at tibay ay nangangahulugang nag-iipon sila sa mga ekosistema nang mas mabilis kaysa nabubulok, na nagdudulot ng pangmatagalang panganib sa ekolohiya at kalusugan.

Ang buong lawak ng kanilang epekto sa kalusugan ng tao ay patuloy pang iniimbestigahan, ngunit lumalaking pag-aalala ang umiiral tungkol sa kanilang potensyal na magdulot ng pinsala.

Mga Hindi Kinokontrol na Kaganapan ng Pamamahagi

Sa mga nagdaang taon, ang mga bagong pananaw sa polusyon ng microplastic ay nagdulot ng lumalaking pag-aalala tungkol sa kanilang paglaganap, dahil nalaman na natin na ang mga natural na pangyayari tulad ng mga bagyo ay maaaring maglaro ng papel sa pagpapalala ng kontaminasyon.  Halimbawa, natuklasan ng mga mananaliksik sa Canada na sa Newfoundland noong 2021 Bagyong ‘Larry’ isang nakakabahalang pagtaas sa pagdeposito ng microplastic ang naitala, na umabot sa humigit-kumulang 113,569 na particle bawat metro kuwadrado bawat araw sa Hilagang Atlantiko.

Ipinakita ng penomenong ito kung paano maaaring magsilbing makapangyarihang kaganapan ng pamamahagi ang mga bagyo, na nagdadala ng mga maliliit na pollutant mula sa karagatan patungo sa mga terrestrial na ekosistema at posibleng sa mga liblib na lugar.  Ang mga natuklasang ito ay nagpatibay sa lumalalang isyu ng polusyon ng microplastic, na naglilinaw kung paano maaaring palalain ng mga pangyayaring pangkapaligiran ang kanilang pagkalat, na nagdudulot ng tumataas na banta sa mga ekosistema at kalusugan ng tao sa buong mundo.

Ano ang Ginagawa Tungkol sa Microplastics?

Sa kabutihang palad, may mga pangkat ng mga mananaliksik sa buong mundo na nagsusumikap na tugunan at balang araw lutasin ang lumalaking isyu ng microplastics.  Ang mga sumusunod ay ilang halimbawa nito na sana ay magbunga ng malawakang pag-aampon ng mga ganitong pamamaraan.

Artificial Intelligence

Tulad ng nabanggit, isang interdisciplinary na pangkat sa University of Waterloo ang nangunguna na sa paggamit ng AI upang harapin ang lumalaking problema ng polusyon ng microplastic.  Kamakailan, ang pangkat ay detalyado ang kanilang pagsisikap sa isang pag-aaral na nagpakita ng paggamit ng advanced AI sa mas epektibo at tumpak na pagtukoy ng microplastics.
Ang AI tool ng pangkat, PlasticNet, ay gumagamit ng deep learning at spectroscopy upang matukoy ang natatanging “fingerprints” ng mga particle na ito, na nagbibigay-daan sa mas mabilis at mas tumpak na pagkakakilanlan.  Ito ay partikular na kapaki-pakinabang para sa iba’t ibang industriya, kabilang ang,

• paggamot ng dumi ng tubig
• produksyon ng pagkain

Ang mga industriyang ito ay may malaking papel sa pagtiyak ng malawak na pag-access sa malinis na inuming tubig para sa malaking bahagi ng populasyon ng Daigdig, at anumang pag-unlad sa kanilang kakayahang magproseso o pigilan ang pamamahagi ng microplastics ay maaaring magdulot ng malaking epekto sa kapaligiran at kalusugan.
Bilang bahagi ng pag-aaral, napatunayan na ang PlasticNet ay isang matagumpay na tool sa isang lokal na planta ng paggamot ng wastewater. Ipinakita nito ang potensyal sa pamamagitan ng pagpapabuti ng mga proseso ng pagtuklas at pagtanggal ng microplastic, na nagmamarka ng isang mahalagang hakbang patungo sa isang napapanatiling hinaharap.

Light-Driven Photocatalysis

Higit pa sa AI, iba pang mga pamamaraan, tulad ng ‘light-driven photocatalysis’, ay sinusuri upang mabawasan ang microplastics.  Kamakailan itong ipinakita ng isa pang pangkat ng mga mananaliksik na pinamunuan ni Propesor Shizhang Qiao mula sa University of Adelaide, na nagharap ng solusyon sa polyethylene waste sa pamamagitan ng paggamit ng prosesong ito upang gawing mahalagang kemikal.
Mas partikular, sinabi ng pangkat na sa pamamagitan ng pamamaraang ito,

“…ginawang upcycled ang polyethylene plastic waste tungong ethylene at propionic acid na may mataas na selektibidad gamit ang atomically dispersed metal catalysts,”

Bagaman hindi lahat ng microplastics ay polyethylene, ito ay nananatiling napaka-karaniwan at laganap.
Kagiliw-giliw, ang mga natuklasang ito ay maaaring magsanib sa mga teknolohiyang AI, lalo na sa pag-optimize ng proseso at pagpapahusay ng katumpakan ng kemikal na konbersyon.  Maaaring tumulong ang AI sa pagmamanman at pagsasaayos ng mga photocatalytic reaction sa real-time, na nagsisiguro ng pinakamataas na kahusayan at selektibidad.  Ang integrasyong ito ay maaaring magdala ng mas napapanatiling mga praktis sa pamamahala ng basura at itaguyod ang pag-unlad ng isang circular economy, na tumutugon sa parehong mga alalahanin sa kapaligiran at pangangailangan para sa mahalagang produktong kemikal.

Ano ang Maari Mong Gawin?

Para sa mga taong may kamalayan sa kanilang environmental footprint, maaaring nagtatanong kayo kung may magagawa ba kayo upang maiwasan ang pagkalat ng microplastics.  Ang mga sumusunod ay ilang madaling halimbawa ng mga karaniwang gawi na makakagawa ng pagkakaiba kapag pinagtibay nang sabay-sabay.

Bawasan ang Single-Use plastics: Maaaring mukhang maliit ito, ngunit ang paggamit ng mga single-use plastics tulad ng mga straw, cutlery, bag, atbp., ay nagdadagdag ng malaking dami sa populasyon.  Ang simpleng pagpili ng mga reusable na opsyon ay maaaring magdulot ng kapansin-pansing pagbabago.  Kapansin-pansin, may na mga halimbawa ng mga inisyatibo ng gobyerno na tumutugon dito.

Mga Alternatibong Natural na Tela: Kapag maaari, pumili ng pagbili at pagsusuot ng mga damit na gawa sa natural na hibla tulad ng lana, dahil ang mga popular na sintetikong materyales tulad ng fleece ay karaniwang gawa sa polyethylene terephthalate (PET).

Ito ay dalawa lamang sa mga halimbawa ng mga pagbabago sa gawi na may potensyal na magdulot ng pagkakaiba.  Kung pipiliin mong ipatupad ang mga ito, magsimulang gumamit ng metal na bote kaysa plastik, o anumang ibang pamamaraan, lahat ito ay nagdadagdag.

Mga Manlalaro sa Industriya

Sa kasalukuyan, ang mga pag-aaral sa itaas ay isang sulyap lamang sa kung ano ang maaaring dalhin ng hinaharap.  Ang mga ganitong praktis ay kailangang paunladin at paghusayin bago maisakatuparan sa komersyal na antas at sa malawakang sukat.  Sa ngayon, ang mga sumusunod ay ilang halimbawa ng mga kumpanya na nagsusumikap na makamit ito, na kinukuha ang napakahalagang mga insight mula sa mga pangkat ng pananaliksik at binubuo ito.

*Ang mga bilang na ibinigay sa ibaba ay tama noong panahon ng pagsulat at maaaring magbago.  Ang anumang potensyal na mamumuhunan ay dapat mag-verify ng mga sukatan*

1. PureCycle Technologies, Inc.

PCT Tsart ng Presyo

Ang kumpanyang ito ay nakatuon sa mekanikal na pag-recycle, na nagko-convert ng polypropylene plastic waste sa halos bagong plastik.  Kamakailan ay inanunsyo nito ang mekanikal na pagkumpleto ng kanyang unang commercial-scale na pasilidad, Ironton, na inaasahang magkakaroon ng taunang kapasidad na 107 milyong libra ng ultra-pure recycled resin.

2. Loop Industries, Inc.

LOOP Tsart ng Presyo

Ang Loop Industries (LOOP ) ay nag-deploy ng depolymerization technology upang hatiin ang hindi nare-recycle na PET plastic at polyester fiber waste sa kanilang pangunahing mga sangkap.  Ang mga tatak tulad ng L’Oreal ay gumamit ng teknolohiyang ito upang gumawa ng upcycled na mga bote.  Pinalalawak din nito ang teknolohiya sa pamilihang Asyano sa pakikipagtulungan sa SK Geo Centric.

3. Danimer Scientific, Inc

Ang Danimer Scientific ay dalubhasa sa paggawa ng bio-based plastics gamit ang mga mikroorganismo upang lumikha ng polyesters mula sa mga langis ng halaman.  Nag-aalok ito ng biodegradable at compostable na mga alternatibo sa tradisyunal na mga produktong plastik.  Ang kumpanya ay naging pampubliko sa pamamagitan ng SPAC merger, na nagpapahiwatig ng mabilis nitong paglago sa sektor ng bioplastics.

Pangwakas na Kaisipan

Sa pag-unlad ng AI at mga prosesong tulad ng light-driven photocatalysis, ang hinaharap ng pakikipaglaban sa polusyon ng microplastic ay mukhang maganda.  Habang ang mga teknolohiyang ito ay umuunlad at nakakamit ang komersyal na kakayahan, nag-aalok ito ng pag-asa para mapababa ang mga epekto ng microplastics sa kapaligiran at kalusugan.

Sa ngayon, ang patuloy na pananaliksik at pag-unlad sa larangang ito ay kritikal sa paghubog ng isang mas napapanatili at may kamalayan sa kapaligiran na hinaharap.