Мутированный фермент может значительно улучшить переработку пластиковых бутылок

Мутированный фермент может значительно улучшить переработку пластиковых бутылок Технологии

Только около 30 процентов пластика, из которого сделаны даже бутылки для напитков, перерабатывается и превращается в новый пластик. Но такой пластик низкого качества и имеет меньшую прочность. Однако это может измениться. Ученые говорят, что они разработали фермент, который может конвертировать 90 процентов. ПЭТ-бутылки возвращаются в высококачественных исходных материалах через десяток или около того часов. В настоящее время ведутся работы по масштабированию технологии и открытию демонстрационной фабрики. Это должно произойти в следующем году.

ПЭТ является одним из наиболее используемых пластиков в мире. Ежегодно производится около 70 миллионов тонн, подавляющее большинство из которых идет в окружающую среду. Миллиарды тонн пластиковых отходов загрязнили планету. Пластиковый мусор есть везде — от Арктики до самых глубоких океанических рвов и представляет собой особую угрозу для морских организмов.

Проблема пластикового мусора

Решение проблемы заключается в сокращении потребления пластмассы или разработке технологии, которая позволила бы перерабатывать большинство произведенных пластмасс. Конечно, это не приведет к исчезновению пластиковых отходов в окружающей среде. Тем не менее, технология, которая позволила бы переработать существующие пластмассы в материал, который составляет основу для производства высококачественного пластика, может иметь решающее значение в растущей проблеме пластиковых отходов.

Крепкий, легкий и дешевый материал очень полезен, поэтому отказаться от пластика сложно. Реальная переработка может быть частью решения. В настоящее время из переработанных ПЭТ бутылок выпускается смесь из разноцветного пластика. После применения высоких температур исходным продуктом является серый или черный пластик, но лишь немногие компании хотят использовать его для упаковки своих продуктов.

Ученые годами искали эффективные способы избавления от пластика. Некоторые из них сосредоточены на ферментах, вырабатываемых микроорганизмами. В 2012 году ученые из университета Осаки нашли такой фермент в куче компоста. Этот фермент, известный как компостная кутиназа (LCC), развивался для защиты от воска на листьях многих растений, но он также справляется и с ПЭТ. Тем не менее, он быстро разрушается при температуре 65 градусов Цельсия, температуре, при которой ПЭТ начинает размягчаться, что позволит ферменту легче и быстрее разрушать пластик.

Мутированный фермент

Чтобы изменить дизайн LLC, профессор Ален Марти из Университета Тулузы и директор по исследованиям в Carbios, компании по производству пластмасс, объединились с Изабель Андре, экспертом по ферментам в том же университете. Вместе они начали анализировать структуру фермента в поисках пути повышения его устойчивости к высоким температурам.

Работа началась с обзора 100 000 микроорганизмов с точки зрения их способности разрушать пластик. Они искали перспективных кандидатов, и вот как они получили LCC. — Этот фермент был полностью забыт, но он оказался лучшим, — сказал проф. Marty.

Исследователи внесли мутации в фермент, которые улучшили его способность разрушать ПЭТ-пластик и сделали его устойчивым к более высоким температурам.

Переработка ПЭТ в промышленных масштабах?

Во время испытаний мутированный фермент показал свою эффективность. Более того, химические композиты, образованные таким образом, использовались учеными для производства нового пластика, который, как оказалось, оставался высокого качества. Результаты команды из Университета Тулузы были опубликованы в журнале Nature .

«Это огромный шаг вперед», — сказал Джон МакГихан из Университета Портсмута, который не участвовал в исследованиях. — Эти исследования показывают, что существует потенциал для реальной биологической переработки ПЭТ в промышленном масштабе. Это очень большой прогресс в переработке ПЭТ с замкнутым контуром и может снизить нашу зависимость от сырой нефти, сократить выбросы углерода и потребление энергии, а также стимулировать сбор и переработку использованных пластиков, — добавил он.

Однако неизвестно, будет ли разработанный метод экономически выгодным. профессор Марти объявил, что Carbios строит демонстрационный завод, который будет перерабатывать сотни тонн ПЭТФ в год. Только после масштабирования технологии для промышленного применения она становится прибыльной.

Оцените статью
Добавить комментарий