Žemėje augant gyventojų skaičiui, mažėjant išteklių bei didėjant aplinkos užterštumui, vis daugiau dėmesio skiriama protingam šių išteklių panaudojimui bei susidariusių atliekų kiekio mažinimui.
Taip skatinamas didesnis biologinės, o ne naftos kilmės produktų naudojimas. Gerai žinomas pavyzdys yra perėjimas nuo tradicinių vienkartinių plastikinių indų prie medinių ar pagamintų iš bioplastikų ar tiesiog prie daugkartinių indų. Kitas pavyzdys yra statybinių augalinės kilmės medžiagų bei biokuro gamyba.
Žiedinėje ekonomikoje yra išskiriami biologinis bei techninis ciklai. Techniniame cikle stengiamasi pagamintus daiktus panaudoti kuo ilgiau, o nusidėvėjus juos sudarančias medžiagas perdirbti į kitus produktus. Biologiniame cikle biodegraduojančios medžiagos gali būti paverčiamos ištekliais kompostavimo ar anaerobinio skaidymo pagalba. Gautos biodujos toliau naudojamos kaip energijos šaltinis, o susidaręs substratas (digestatas) bei kompostas – kaip biotrąšos. Jos gali būti naudojamos įvairių pašarinių ar maistinių kultūrų, iš kurių taip pat gaunamos žaliavos medžiagų gamybai, auginimui.
Aukščiau aprašytuose gamybos procesuose svarbų vaidmenį atlieka mikroorganizmai. Augalinės kilmės medžiagos yra jautrios mikroorganizmų poveikiui, todėl jų gamybos ir eksploatavimo metu mikroorganizmų buvimas bei augimas nėra pageidautinas. Nuo jo apsisaugoma palaikant tinkamą temperatūrą ir drėgmę ir/ar padengiant medžiagų paviršių apsauginėmis dangomis, kurioms gali būti irgi naudojami bioskaidūs produktai, pvz. augalinės kilmės aliejai.
Tačiau pereinant iš techninio į biologinį žiedinės ekonomikos ciklą mikroorganizmų veikla tampa labai svarbi komposto bei biodujų gamyboje, nes abiejuose procesuose dalyvauja jų bendrijos, susidedančios daugiausia iš bakterijų, archėjų bei grybų. Dėl mikrobinio anaerobinio skaidymo susidaro biodujos, kurių pagrindinė pageidaujama sudedamoji dalis yra metanas. Tuo tarpu kompostavimo metu susidaro įvairaus suskaidymo lygio organinių medžiagų mišinys, turintis azoto, kalio ir fosforo junginių (NPK) bei mikroelementų bei skatinantis augalų augimą. Tinkamai paruoštas kompostas neturi savyje patogenų, nestabdo sėklų dygimo bei tolesnio augimo.
Pastaraisiais metais plačiai tyrinėjimas plastiko skaidymas ir jam yrant susidarančio mikro-nanoplastiko poveikis aplinkai bei žmogui. Šių dalelių sukeliama žala yra viena iš priežasčių, kodėl yra ieškomi mikroorganizmai bei jų fermentai, gebantys suskaidyti plastiko polimerus iki monomerų ar kitų lengvai skaidomų junginių. Mikrobiologijos bei genų inžinerijos dėka pasiekta tam tikros pažangos konstruojant efektyvius polietilentereftaliatą (PET, plastikinėse pakuotėse dažnai sutinkamą plastiką) skaidančius fermentus. Taip pat ieškomi ir apibūdinantys fermentai, galintys skaidyti kitus plastikus.
Šiuo metu vyrauja įsitikinimas, kad tradicinio plastiko pakeitimas bioplastiku sumažins taršą, nes patekęs į aplinką jis bus lengvai suskaidomas mikroorganizmais. Tai iš dalies sprendžia užterštumo problemą, nes skaidymas kol kas gerai vyksta tik kontroliuojamomis sąlygomis. Bioplastikas, kaip ir tradicinis plastikas, gali sudaryti sunkiai suskaidomas, toksiškas mikro bei nanodaleles. Be to, šiuo metu dažnai (pvz. vienkartiniuose kavos puodeliuose) yra naudojami kompozitai. T. y. bioskaidus popierius/kartonas kartu su plastiku ar aliuminiu. Užrašams ant jų naudojami dažai. Siekiant kuo efektyviau skaidyti (bio)plastiką reikia tyrimų, kurie padės parinkti tinkamas sąlygas. Neabejotina, kad mikroorganizmai čia vaidins svarbų vaidmenį ir prisidės prie žiedinės ekonomikos vystymosi.
Plačiau apie darbščiuosius mikrobus ir juos tobulinančius mokslininkus sužinosite Mokslo festivalyje, prof. dr. Jauniaus Urbonavičiaus paskaitoje „Mikroorganizmų svarba žiedinei ekonomikai“, kuri įvyks rugsėjo 13 d. 10 val. VGTU Chemijos ir bioinžinerijos katedros SRK-I 109 auditorijoje (Saulėtekio al. 11, Vilnius).
