دانشمندان فرانسوی راهی برای افزایش میزان بازیافت پلاستیک پیدا کرده اند: اصلاح آنزیم ها می تواند میزان بازیافت بطری های پلاستیکی در دست شما را 3 برابر افزایش دهد. تحقیقات مربوطه در 8 آوریل در Nature منتشر شد.
به عنوان متداولترین جز plastic پلاستیکی در جهان ، تولید جهانی سالانه پلی اتیلن ترفتالات (PET) می تواند به 70 میلیون تن برسد. اگرچه بسیاری از مناطق بطری های پلاستیکی PET را به عنوان قابل بازیافت ذکر می کنند ، میزان بازیافت رضایت بخش نیست. فقط 30٪ ممکن است بازیافت شود و به پلاستیک جدید با مقاومت کم تبدیل شود.
یک مسئله شرم آور دیگر هنگام بازیافت وجود دارد: پلاستیک PET دارای رنگهای متنوعی است. اگر بدون تمایز بازیافت شود ، ذرات پلاستیکی سیاه یا خاکستری پس از ذوب دمای بالا تولید می شوند. محصولات پلاستیکی از این نوع مورد استقبال تولیدکنندگان بسته بندی نیست. بنابراین ، این محصولات بازیافتی اغلب به صورت فرش یا سایر محصولات الیاف پلاستیکی با درجه پایین ساخته می شوند و مقصد نهایی هنوز دفن زباله یا سوزاندن آن است.
به منظور حل این مشکلات ، محققان آنزیم هایی را جستجو کردند که می توانند PET و سایر اجزای پلاستیکی را از میکروارگانیسم های مختلف تجزیه کنند. در سال 2012 ، محققان دانشگاه اوزاکا در ژاپن کمپوستین شاخه برگ (LLC) را در کمپوست یافتند. این آنزیم می تواند مولکول های PET را شکافته ، اما معایب تجزیه کند و ماندگاری ضعیف را دارد.
بنابراین ، دانشمندان دانشگاه تولوز با شرکت پلاستیک های پایدار همکاری کردند تا ساختار بلوری LLC را شروع کرده و آن را اصلاح کنند.
LLC می تواند پلاستیک ها را تخریب کند زیرا می تواند با پیوند شیمیایی اتصال ترفتالات و اتیلن گلیکول در مولکول PET پیوند یابد و آن را بشکند. در محل اتصال ، محققان یک اسید آمینه اصلی پیدا کردند و بر این اساس ، صدها نسخه جهش یافته از LLC تغییر شکل دادند. محققان به منظور ایجاد عملکرد در دماهای بالاتر ، آنزیم های مقاوم در برابر حرارت را نیز اضافه کردند.
پس از سنتز ، غربالگری و مقایسه تعداد زیادی از نسخه های جهش یافته ، سرانجام محققان نسخه پیشرفته LLC را یافتند که 10.000 برابر کارآیی بیشتری در شکستن پیوندهای شیمیایی نسبت به نسخه اصلی دارد. علاوه بر این ، حداکثر دمای کارکرد نسخه اصلی 65 است°C ، و نسخه پیشرفته این دما را به 72 می رساند°C.
در راکتور ، آنزیم تقویت شده می تواند 200 گرم پلاستیک PET را در عرض 10 ساعت با کارایی تجزیه 90٪ تجزیه کند. محققان بر این اساس مواد اولیه PET را اصلاح کردند و دریافتند که بطری های پلاستیکی ساخته شده از مواد جدید به اندازه پلاستیک های سنتی مقاوم هستند.
این فناوری مقیاس کاربردی خود را گسترش داده و شرکت های مرتبط در حال ساخت کارخانه های نمایشی هستند. تخمین زده می شود که سالانه صدها تن PET قابل بازیافت باشد و برنامه ریزی شده تا سال آینده تکمیل شود. با این حال ، این فناوری در حال حاضر قادر به بازیافت انواع دیگر پلاستیک ها مانند پلی اتیلن و پلی استایرن نیست و هنوز مشخص نیست که آیا این فناوری می تواند با موفقیت به بازار عرضه شود. با این حال ، برخی از محققان گفتند که در آینده ، مصرف کنندگان و تولیدکنندگان ممکن است مایل به پرداخت قیمت های کمی بالاتر برای همان پلاستیک بازیافتی قوی اما قابل بازیافت بیشتر باشند.
