來源:中國妖精影院樹脂網 2022-05-05 14:46:18
美(měi)國德克薩(sà)斯大學奧斯汀分校的科學家在最新一期《自然》雜(zá)誌上撰文(wén)指出,他們研製出了一種新的酶變體FAST-PETase,它能在(zài)幾小(xiǎo)時到幾天內分解(jiě)正常情況下需要(yào)數百年才能降解的塑料,有望大(dà)大推動塑料的回收利用,真正拉開塑料(liào)循環經濟的大幕。
最(zuì)新研究負責人哈爾·阿(ā)爾珀(pò)教授表示(shì),他們研製出的新酶主要針對聚(jù)對苯(běn)二甲酸乙二(èr)醇酯(PET),這種塑料出現(xiàn)在大多數(shù)消費品(pǐn)包裝上,包括餅幹盒(hé)、汽(qì)水瓶、水果和沙拉包裝,以及某(mǒu)些纖維和紡織品中,占全球垃圾總量的12%,數量可能高達數十億(yì)噸。
在最新研究(jiū)中,阿爾珀(pò)等人借助機器(qì)學習模型,研製出了名為PETase的(de)天然(rán)酶的新突變,預測了(le)哪些突變能在低溫下快速解聚廢棄塑料,隨後研究了51種不同(tóng)的塑料容器、5種不同的聚酯纖維(wéi)和織物,以及所有由PET製成的水瓶,證明了其中一種名為FAST-PETase酶的有效性(xìng)。
研究人員指出(chū),新(xīn)的酶變體(tǐ)能夠完(wán)成(chéng)一個“循環過程”,將塑料分解成更小的部分(fèn)(解聚合),然後用化學方(fāng)法將其重新組裝(再聚合)。在某些情況下,這些塑料可在24小時內被完(wán)全分解成單體。
回收利用是減少塑料垃(lā)圾最好的方(fāng)法,但在全(quán)球範圍內,隻有不到10%的(de)塑料被回收利用。除了將塑料扔(rēng)進(jìn)垃圾填埋場外,最常見的處理方法是將其燃燒,但(dàn)這種方法成本(běn)高、能耗高,且會向空氣中排放有(yǒu)害氣體。其他替代工業(yè)過程包括糖酵解、熱解和/或甲醇解過程,但這些處理工(gōng)藝也非常耗能。
而生物解決方案消耗的能量要少得(dé)多。在過(guò)去15年中,科學(xué)家們一直在研究用酶回收塑料並取得一(yī)定進展。但迄今還沒有人弄清(qīng)楚(chǔ)如何製造能夠在低溫下高效運行從而可(kě)以更(gèng)好地大規模使用的酶。最新研究證實,FAST PETase可以在低於50攝氏度的溫度下分解(jiě)塑(sù)料。
接(jiē)下來,該團隊(duì)計劃擴大這種酶的生產規模,為(wéi)工業和環境應用作好準(zhǔn)備。研究人員表示,這種酶有望在清理垃(lā)圾填埋場等廢物處理行業大顯身手。為此,他們(men)正在研究多種方法,將這些酶運到野外,以(yǐ)清理受汙染的場地。
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