來源:中國(guó)妖精影院樹脂網 2022-05-05 14:46:18
美國德克薩斯大學奧斯汀分校的(de)科學家在最新一期《自然(rán)》雜誌上撰(zhuàn)文指出,他們研製出了一種新的酶變體FAST-PETase,它能在幾小時到幾天內分解正常情況下需要(yào)數百(bǎi)年才能降解的塑料,有(yǒu)望大大推動塑料的回收利用,真正拉開塑(sù)料循環經濟的(de)大幕。
最(zuì)新研究負責人哈(hā)爾·阿爾珀教授表示,他們研製出的新酶主要針對聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),這種塑料出現在大多數消費(fèi)品包(bāo)裝上,包括餅幹(gàn)盒、汽(qì)水瓶、水(shuǐ)果和沙拉包裝,以及某些纖(xiān)維和(hé)紡織品中,占全球垃圾(jī)總量的12%,數量可能高達數十億噸(dūn)。
在最新(xīn)研究中,阿爾(ěr)珀等人借助機器學習模型,研製出了名為PETase的天然酶的新突變,預測了哪些突(tū)變能在低溫下快速解聚廢棄塑料,隨後研究(jiū)了51種不同(tóng)的塑料容器、5種(zhǒng)不同的聚酯纖維和織物,以及所有由PET製成的水瓶(píng),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(biàn)體能夠(gòu)完成一個“循環過程”,將(jiāng)塑料(liào)分解成更小的部(bù)分(解聚合),然後用化學方(fāng)法將其重新組裝(再聚合(hé))。在某些情(qíng)況下,這些塑料可在24小(xiǎo)時內被(bèi)完全分解成單體。
回收利用(yòng)是減少塑(sù)料垃圾最好(hǎo)的方法,但在全球範圍內,隻有不到10%的(de)塑料被回(huí)收利用。除了將塑(sù)料扔進垃圾填埋場外,最常見的處理方法是將(jiāng)其燃燒(shāo),但這(zhè)種方法成本高、能耗高,且會向空氣中(zhōng)排放有害氣體。其(qí)他替(tì)代工業過程包括糖酵解、熱解和/或甲醇解(jiě)過程(chéng),但這(zhè)些(xiē)處(chù)理工藝也非常耗能。
而生物解(jiě)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。但迄今還沒有人弄清楚如何製造能夠在低溫下高效運行從而可(kě)以更好地(dì)大規(guī)模使(shǐ)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塑(sù)料。
接(jiē)下來,該團(tuán)隊計劃擴大這(zhè)種酶的生產規模,為工業和環境應用作好(hǎo)準備。研究人員表示,這種酶有望在清理(lǐ)垃圾填埋場等廢物處理行(háng)業大顯身手。為此,他(tā)們正在(zài)研究多種方法,將這些(xiē)酶運到野外,以清理受汙染的場地。
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