Inžinieri vytvárajú enzým, ktorý rozkladá plastový odpad za niekoľko hodín, nie desaťročí

(Anton Petrus/Moment/Getty Images)

Ako ste si nepochybne všimli, je ich znepokojivo veľké množstvoplastové znečisteniea vedci usilovne pracujú na tom, aby našli spôsoby, ako používať plasty bez toho, aby dlhodobo poškodzovali životné prostredie okolo nás.

Nová štúdia načrtáva použitie špeciálne vytvoreného variantu enzýmu, ktorý výrazne skracuje čas potrebný na rozklad komponentov plastov.

Mohli by sme dokonca použiť enzýmový variant na čistenie miest kontaminovaných plastovým znečistením, hovorí tím, ktorý ho vyvinul.



V testoch boli produkty vyrobené z polymérneho polyetyléntereftalátu (PET) rozložené za týždeň a v niektorých prípadoch za 24 hodín – ide o produkty, ktorým môže trvať stáročia, kým sa v prírodných podmienkach správne rozložia.

„Možnosti využitia tohto špičkového procesu recyklácie sú v rôznych odvetviach nekonečné,“ hovorí chemický inžinier Hal Alper z Texaskej univerzity v Austine.

'Okrem zrejmého odvetvia odpadového hospodárstva to tiež poskytuje spoločnostiam z každého sektora príležitosť prevziať vedúcu úlohu v recyklácii svojich produktov.'

Tím nazval enzým FAST-PETase (funkčná, aktívna, stabilná a tolerantná PETáza). Enzým vyvinuli z prírodnej PETázy, ktorá umožňuje baktériám degradovať PET plast a upravili ho pomocou strojové učenie určiť päť mutácií, ktoré by umožnili rýchlejšie degradovať plast v rôznych podmienkach prostredia.

Akonáhle enzýmový variant vykonal svoju prácu a rozrezal plast na jeho základné molekulárne jednotky (depolymerizácia), výskumníci potom ukázali, že môžu plast znova poskladať (repolymerizácia) pomocou chemických procesov na vytvorenie nových plastových produktov.

Hľadanie FAST-PETase zahŕňalo štúdiu 51 rôznych plastových nádob pre spotrebiteľov, piatich rôznych polyesterových vlákien a látok a fliaš na vodu vyrobených z PET.

V testoch na všetkých týchto produktoch enzýmový variant preukázal svoju účinnosť a pri teplotách nižších ako 50 stupňov Celzia (122 stupňov Fahrenheita).

„Keď uvažujete o aplikáciách na čistenie životného prostredia, potrebujete enzým, ktorý dokáže fungovať v prostredí pri teplote okolia,“ hovorí Alper . 'Táto požiadavka je oblasťou, kde má naša technológia v budúcnosti obrovskú výhodu.'

PET je v mnohých spotrebiteľských obaloch, od textilu až po fľaše od sódy. Predpokladá sa, že samostatne tvorí asi 12 percent všetkého globálneho odpadu. Ak toto číslo nebolo dosť desivé, skúste toto: Globálne, menej ako 10 percent všetkých plastov boli recyklované.

Zavedenie FAST-PETase by mohlo pomôcť. Výskumníci tvrdia, že je relatívne lacný, prenosný a nie je príliš ťažké ho rozšíriť na priemyselnú úroveň, ktorá by bola potrebná.

V súčasnosti sú najbežnejšími metódami likvidácie plastov ich vyhodiť na skládku, kde hnijú veľmi pomaly, alebo ich spáliť – čo stojí veľa, spotrebuje veľa energie a naplní atmosféru škodlivým plynom. . Je jasné, že alternatívne stratégie súzúfalo potrebnéa toto môže byť jeden z nich.

„Táto práca skutočne demonštruje silu spojenia rôznych disciplín, od syntetickej biológie po chemické inžinierstvo umela inteligencia ,' hovorí biochemik Andrew Ellington z Texaskej univerzity v Austine.

Výskum bol publikovaný v r Príroda .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.