Mycket av den växande globala oron för plasten som förorenar våra hav och täpper till våra deponier har fokuserat på att minska konsumtionen och återanvända där vi kan. Men det finns en anledning till att tillverkare och konsumenter kämpar för att byta ut annat material - för många användningsområden, plast är helt enkelt det bästa materialet som finns. När det gäller att hålla vår mat och droger rena och oförorenade och våra medicinska procedurer pålitligt sterila och säkra, Engångsplasten för engångsbruk har varit avgörande för vår hälsa.

Så även om det är en sak att sluta köpa vatten på flaska, en mängd andra kritiska plastanvändningar - från polypropensprutor på din läkarkontor till polystyrenförpackningen runt din kyckling i mataffären, går nog inte iväg snart.

"Vi kan och bör verkligen göra de saker vi kan för att minska vår konsumtion av vissa användningsområden, men för andra, vi kan verkligen inte sa Aaron Sadow, en forskare vid avdelningen för kemiska och biologiska vetenskaper vid Ames Laboratory. "Att inte använda sugrör av plast är möjligt, men att inte använda plast i livsmedelsförpackningar och medicintekniska produkter är svårt och i vissa fall troligen omöjligt, så vi har fastnat. Frågan är, vad gör vi med detta avfall? "

Till skillnad från återvinning av mindre komplexa material som aluminium eller glas, plast är ett "down-cycle" -material, vilket innebär att de processer som används för att rengöra och omforma det till nytt råmaterial försämrar kvaliteten på det.

"Med polymerer, det som håller ihop dem är kol-kolbindningar eller kol-andra elementbindningar, "sa Sadow." När de värms upp och smälts för återvinning, kol-kolbindningarna bryts, vanligtvis försämrar materialets egenskaper. Det är inte okej för prestationskraven för mat, läkemedel, och medicinska förpackningar och tillbehör. Återvinningsprocessen lägger till kostnader, och sedan kan du bara göra den ned-cykeln så många gånger innan du slutar med material utan något praktiskt värde. Så, Det har egentligen aldrig varit ekonomiskt möjligt att återvinna dessa plaster. "

I ett försök att ändra det, Sadow och kollegor på Ames Laboratory samarbetar med forskare vid Argonne National Laboratory, UC Santa Barbara, University of South Carolina, Cornell University, och Northwestern University i ett försök som finansieras av US Department of Energy's Office of Science för att förnya engångsplast till mer värdefulla kemikalier som gör återhämtning värd.

Den oorganiska kemiutmaningen är att hitta en metod för att kemiskt "hacka" långa polymerkedjor i mindre bitar som sedan kan användas för att extrahera renade och nya råvaror för den kemiska industrin, att producera saker som nylon, fibrer, beläggningar, och tvättmedel.

"Just nu, vi har helt enkelt inte den typen av kontroll över processen. Men naturen gör, "sa Sadow." Vår inspiration är den enzymatiskt kontrollerade hydrolysen av cellulosa, som är en bioorganisk polymer som består av upprepning, identiskt kemiskt länkade glukosmonomerer. Vi tror att vi kan skapa oorganiska katalysatorer som fungerar som enzymer för att bryta upp polymerkedjorna av syntetisk plast till användbara komponenter. "

Sadow hoppas att kemisk cykling kommer att bli ett av många möjliga sätt att hantera global plastförorening. "Vi ser inte för oss upcycling som den enda lösningen, men som en del av en mångfacetterad strategi. "