來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2022-05-05 14:46:18
美國德(dé)克(kè)薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科學家在最(zuì)新一(yī)期《自然》雜誌上撰文指出,他們(men)研製出了一種新的酶變體FAST-PETase,它能在幾小(xiǎo)時到幾(jǐ)天內分解正常情況下需要數百年才(cái)能降解的塑料,有(yǒu)望大大推動塑(sù)料的回收利用,真正拉開塑料循環經濟的大幕。
最(zuì)新研(yán)究負責人哈爾·阿爾珀教授表示,他們(men)研製出的新酶主要針對聚對苯二甲酸乙(yǐ)二醇酯(PET),這種塑(sù)料出現在大多數(shù)消費品包裝上,包括餅幹盒、汽水瓶、水果和沙拉包裝(zhuāng),以及某些纖維和(hé)紡織品中,占全球垃圾總量的12%,數量可能高(gāo)達數十億噸。
在最新研究中,阿爾珀等(děng)人借助機器學習模型,研製出了名為PETase的天然酶的新突變,預測(cè)了哪些突變能在低溫(wēn)下快速解聚廢棄塑料,隨後研究(jiū)了51種不同的塑料容器、5種不(bú)同的(de)聚酯纖維和織物,以及所有由PET製成的水瓶,證明了其中(zhōng)一種名為FAST-PETase酶的有效性。
研究人員指出,新的酶變體能夠完成一個“循環過程”,將塑料分解(jiě)成更小的部分(解聚合),然後用化學方法將其重新(xīn)組裝(再聚合)。在(zài)某些情況下,這些塑料可在24小時內被完全分解成單體。
回收利用是減(jiǎn)少(shǎo)塑料垃圾(jī)最好的方法,但在全球範圍內,隻有不到10%的塑(sù)料被回收(shōu)利用。除了將塑料扔進垃圾填(tián)埋(mái)場外,最(zuì)常見的處(chù)理方法(fǎ)是將其燃燒,但這種方法成本高、能耗高,且(qiě)會向空氣中排放有害氣體。其他替代工業過程(chéng)包括糖酵解、熱解和/或甲醇解過程,但這些處理工藝也非常耗(hào)能(néng)。
而生物解決(jué)方案消耗的能量要少得多。在過去15年中,科學家們一直在研究用酶回收塑料並取得一定進展。但迄今還沒有人(rén)弄清楚如何製造能夠在低溫下高效運(yùn)行(háng)從而可以(yǐ)更好地大規模(mó)使用的酶。最新(xīn)研究證實,FAST PETase可以在(zài)低於50攝氏度的溫度(dù)下分解塑料。
接(jiē)下來,該團隊計劃擴大這種酶的生產規模(mó),為工業和環境應用作好準備。研究人員表示,這種酶有望在清理垃圾填(tián)埋(mái)場等廢物處理行業大顯身手。為此,他們正(zhèng)在研究多種(zhǒng)方法,將這些酶(méi)運到野外(wài),以清理受汙染的場地。
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