Czy żywiąca się woskiem pszczelim larwa barciaka większego, nazywanego molem woskowym i uważanego za szkodnika pasiek, może odegrać większą rolę w utylizacji foliowych opakowań? Odkryciem hiszpańskich naukowców z 2017 roku, które dowodziło, że żarłoczna gąsiennica oprócz zjadania wosku jest w stanie strawić także polietylen, zainteresowało się dwoje uczniów z Zespołu Szkół nr 6 w Jastrzębiu-Zdroju. Pod okiem opiekunów naukowych postanowili zrobić własne badania na ten temat.
Czym jest polietylen? To tworzywo sztuczne o szerokim zastosowaniu w życiu codziennym oraz w przemyśle – 30 proc. produkcji wszystkich tworzyw sztucznych powstaje z użyciem polietylenu. Używa się go do wytwarzania folii i opakowań. Torby na zakupy, worki, woreczki, pojemniki na mleko, wieczka, butelki, skrzynki, kanistry, nawet niektóre zabawki – to wszystko zawiera w swoim składzie polietylen. A to oznacza generowanie ogromnych ilości odpadów, pochodzących z gospodarstw domowych, a także z przemysłu.
W 2017 roku, Hiszpanka, Federica Bertocchini z Kantabryjskiego Instytutu Biomedycyny i Biotechnologii, pracując z innymi członkami zespołu naukowców, przez przypadek dokonała pewnego odkrycia. Zauważyła mianowicie, że w woreczkach, w których znajdowały się barciaki pojawiły się niewielkich rozmiarów dziury. W ciągu dalszych obserwacji stwierdziła, że owady potrafią uszkodzić torebki foliowe w niespełna godzinę, a po upłynięciu połowy doby spowodować znaczny uszczerbek masy polimeru.
Skuteczność nietypowego sposobu na utylizację wszechobecnego polietylenu postanowili sprawdzić uczniowie z Zespołu Szkół nr 6 w Jastrzębiu-Zdroju – Paulina Frątczak i Adrian Grzonka, którzy przez około miesiąc prowadzili hodowlę mola woskowego i obserwowali, jak larwy tego owada zachowują się i rozwijają w różnych warunkach termicznych i przy różnym dostępie do pożywienia oraz jak czynniki te wpływają na utylizację polietylenu. Wspierali ich przy tym opiekunowie naukowi, nauczyciele: Lidia Gajdzik, Barbara Halska i Jerzy Maduzia.
„Tematem odkrycia hiszpańskich naukowców zainteresowaliśmy się w 2019 roku podczas szkolnego etapu Festiwalu Naukowego Explory. Później pomyśleliśmy o własnych badaniach nad molem woskowym i ten pomysł wskrzesiliśmy na początku tego roku, w marcu. Postanowiliśmy poprowadzić hodowlę larw i sprawdzić, jak to się przekłada na utylizację polietylenu” – opowiada Adrian Grzonka z 3 klasy liceum ogólnokształcącego w Jastrzębiu-Zdroju. Uczeń badał wpływ temperatury na to, w jakiej ilości larwy spożywają polietylen. Okazało się, że większemu spożyciu sprzyja wyższa temperatura.
„Larwy te są szkodnikami pasiek pszczelich, żyją w ulach, gdzie temperatura jest wysoka. Ja zachowałem temperaturę wynoszącą 24 stopnie, więc były to warunki zbliżone do naturalnych. To miało duży wpływ na utylizację polietylenu, była ona większa. Natomiast larwy trzymane w niższej temperaturze, na przykład 18 stopni, miały wydłużony cykl życiowy, ale spożywały mniej polietylenu” – dzieli się swoimi spostrzeżeniami Adrian Grzonka.
Z kolei Paulina Frątczak, uczennica 3 klasy technikum o profilu technik-analityk, prowadziła badania, które miały pokazać, jak obecność naturalnego pożywienia larw, czyli wosku pszczelego, wpływa na trawienie polietylenu i przeżycie owadów.
„Były trzy terraria. W jednym larwy miały dostęp tylko do wosku pszczelego. To była próba kontrolna, żeby zobaczyć, jak się zachowują. W drugim terrarium na potrzeby próby badawczej umieściłam odważone ilości wosku i folii polietylenowej w równych częściach. W trzecim terrarium larwy też miały folię i wosk, ale w stosunku 1:2. To była druga próba badawcza – podsumowuje Paulina Frątczak.
Wnioski płynące z tych obserwacji były następujące: choć sama folia nie jest dla larw toksyczna, to jednak obecność wosku pszczelego jest konieczna. Ten naturalny dla nich pokarm sprawia, że larwy motylicy przeżywają dłużej. W terrarium, w którym znajdowała się jednakowa ilość wosku i folii, larwy pożarły najwięcej polietylenu. Natomiast zwiększona ilość wosku sprawiła, że wybierały swój naturalny pokarm, rozkładając przy tym mniej folii.
Efekty obserwacji, opisane w pracy, która powstała również pod okiem opiekunów naukowych, zostały docenione w polskich i międzynarodowych konkursach, w tym na Międzynarodowym Konkursie Innowacyjności iCAN 2021 w Toronto w Kanadzie, gdzie jurorzy przyznali zespołowi z Jastrzębia złoty medal w kategorii „Ochrona środowiska”, nagrodę specjalną „Canadian Special Award” i nagrodę dla młodych innowatorów. Do sukcesów można dodać również drugie miejsce na Ogólnopolskiej Olimpiadzie Innowacji Technicznych i Wynalazczości w Warszawie, a także uznanie na Międzynarodowym Konkursie Wynalazków E-nnovate 2021 w Bydgoszczy.
Nietypowa metoda utylizacji polietylenu, odkryta przypadkowo w 2017 roku przez hiszpańskich naukowców, sprawdzona również przez uczniów z Jastrzębia-Zdroju, na razie nigdzie nie doczekała się wykorzystania na większą skalę. Fakt, że larwa mola woskowego rzeczywiście utylizuje polietylen w dużych ilościach, większych niż mogłyby to zrobić inne organizmy żywe, na przykład bakterie, otworzy być może kiedyś takie możliwości. Warto jednak skupić się na sukcesie projektu jastrzębskich uczniów mierzonego wydźwiękiem w przestrzeni publicznej. Jak mówi Adrian Grzonka, cieszą się z tego, że udało im się zwrócić uwagę na ekologiczny aspekt całego zjawiska. Zdaniem uczniów, walka z zanieczyszczeniem środowiska nie polega tylko na tym, żeby wynaleźć coś, dzięki czemu pozbędziemy się nagromadzonego przez lata polietylenu. Ważne jest podniesienie świadomości ludzi i ekologiczne podejście do życia, do czego projekt może skutecznie zachęcić.
