Учени разработиха ензим, който разгражда пластмаса за 24 часа

01.06.2022, Иновации / Отпадъци

  • Учени разработиха ензим, който разгражда пластмаса за 24 часа

Иновации

 

Вариант на ензим, създаден от инженери и учени от Тексаския университет в Остин, може да разгради само за няколко часа или дни пластмаса, които обикновено се разграждат в продължение на векове. Откритието може да реши един от най-наболелите екологични проблеми – какво да се прави с милиардите тонове пластмасови отпадъци, натрупващи се в депата и замърсяващи почвите и водите. Ензимът има потенциала да ускори рециклирането до мащаб, който да позволи на основни индустриални сектори са редуцират въздействието си върху околната среда чрез възстановяване и повторно използване на пластмаси на молекулярно ниво.

"Възможностите за промишлените отрасли да се възползват от този иновативен процес на рециклиране са безкрайни. Освен за сектора за управление на отпадъци, той предоставя на корпорации от всеки сектор възможността да заемат водеща позиция в рециклирането на продуктите си. Чрез тези по-устойчиви подходи на ензимно рециклиране можем да започнем да формираме истинска кръгова икономика на пластамасата", обяснява Хал Алпър, професор в Катедрата по химично инженерство в Тексаския универститет.


› Реклама



Проектът се фокусира върху полиетилен терефталатът (ПЕТ), който отговаря за 12-процентен дял от отпадъците, генерирани в световен мащаб. Ензимът успява да завърши "кръгов процес" на разлагане на пластмасата до по-малки компоненти (деполимеризация), след което химично да ги свърже отново (реполимеризация). В някои случаи пластмасата може да бъде напълно разградена до мономери само за 24 часа.

Изследователи от Колежа по естествени науки използват модел за машинно самообучение, за да генерират нови мутации на ензима, наречен ПЕТаза, който позволява на бактериите да разградят ПЕТ пластмаса. Моделът предсказва кои мутации в тези ензими биха могли да постигнат целта за бърза деполимеризация при ниски температури на пластмасови отпадъци, генерирани след потребление.

Чрез този процес, включващ проучването на 51 различни пластмасови контейнера, 5 различни вида полиестерни влакна и тъкани и бутилки за вода, изработени от ПЕТ, изследователите доказват ефективността на ензима, който те наричат FAST-PETase.



Рециклирането е най-очевидният метод за редуциране на пластмасовите отпадъци. В световен мащаб обаче са рециклирани само 10% от всички произведени пластмаси. Най-широко разпространеният метод за обезвреждане на пластмасовите отпадъци, освен депонирането, е изгарянето, което е скъпо, енергоемко и води до отделянето на замърсители на атмосферния въздух. Други алтернативни индустриални процеси, които също са изключително енергоемки, са гликолизата, пиролизата и/или метанолизата.

Биологичните решения изискват много по-малко енергия. През последните 15 години изследователската дейност в областта на рециклирането на пластмаса чрез ензими бележи значителен напредък. Досега обаче никой не е успявал да открие как да се синтезират ензими, които да работят ефективно при ниски температури. FAST-PETase може да функционира при температури под 50°C.


 

Като следваща стъпка екипът от американски учени планира да увеличи мащаба на производство на ензима с цел подготовка за приложение в индустрията и околната среда. Изследователите искат да патентоват технологията и предвиждат няколко различни приложения за нея. Почистването на депа и повишаване на устойчивостта на индустрии, генериращи големи количества пластмасови отпадъци, са най-очевидните приложения. Друго ключово приложение е използването за ремедиация в околната среда. Екипът търси начини за употреба на ензима за почистване на замърсени терени. "В тези случаи е необходим ензим, който може да функционира в условията на околната среда. Именно тук нашата технология има огромно предимство", подчертава Алпър.

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

ЕК провежда консултация за ревизия на Рамковата директива за отпадъцитеБизнес

ЕК провежда консултация за ревизия на Рамковата директива за отпадъците

Обществената консултация ще продължи до 16 август т. г. и ще се фокусира върху следните области: предотвратяване (включително редуциране на хранителните отпадъци), разделно събиране, отпадъчни масла и текстил и прилагане на йерархията за управление на отпадъците и на принципа "замърсителят плаща".

Ecomondo 2022 показва пътя към успешния екологичен преходСъбития

Ecomondo 2022 показва пътя към успешния екологичен преход

Най-добрите "зелени" технологични решения ще бъдат показани в залите на изложбения център на Italian Exhibition Group (IEG) в Римини между 8 и 11 ноември т. г.

INTERFORST 2022 демонстрира технологии за бъдещето на дървопреработкатаСъбития

INTERFORST 2022 демонстрира технологии за бъдещето на дървопреработката

Организаторите от Messe Muenchen, подчертават, че това, което отличава INTERFORST от другите търговски панаири, е именно фактът, че покрива цялата верига на стойността. Най-добрият пример е секторът на дървопреработката, в който е съсредоточена дейността на редица добре познати доставчици.

Кръговият потенциал на PET от бутилки все още не е реализиран напълноБизнес

Кръговият потенциал на PET от бутилки все още не е реализиран напълно

Ситуацията с рециклирането на PET бутилки варира в рамките на континента, като някои държави постигат високи нива, основно благодарение на наличието на депозитни системи, докато при други държави, в които има единствено системи за разделно събиране, нивата на рециклиране са по-ниски.

IFAT Мюнхен ще акцентира върху устойчивото потребление на ресурсиБизнес

IFAT Мюнхен ще акцентира върху устойчивото потребление на ресурси

По традиция много национални и международни асоциации активно участват в оформянето на програмата на изложението – дали като изложители, със специални изложби, демонстрации на живо, обиколки или лекции.

Подходи за устойчивост в складовеТехнически статии

Подходи за устойчивост в складове

Предвид климатичните промени и глобалното затопляне, всички индустриални сектори следва да направят стъпки в посока внедряване на зелени инициативи, като отрасълът на логистиката и веригите на доставка не е изключение.

Биоразградими и компостируеми пластмасиТехнически статии

Биоразградими и компостируеми пластмаси

Въпреки че биоразградимите и компостируемите пластмаси на практика са рециклируеми, в момента те не се рециклират до нови пластмасови материали. Те по-скоро се третират като примес при рециклирането на конвенционални пластмаси, в случай че са събрани съвместно.

Учени демонстрираха нова технология за рециклиране на нанопроводнициИновации

Учени демонстрираха нова технология за рециклиране на нанопроводници

Подходът включва сепариране на мрежата от сребърни нанопроводници от останалите материали, използвани за производството на електронното устройство. След това проводниците от тази мрежа се разделят един от друг в разтвор. Впоследствие те могат да се използват за изработката на нова мрежа и инкорпорирането й в нов сензор или други устройства.


 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание Екология & Инфраструктура. TLL Media © 2022 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top