來源(yuán):中國草莓污视频樹脂(zhī)網 2022-05-05 14:46:18
美國德克薩斯大學奧斯汀(tīng)分校的科學家在最新一期《自然》雜誌上撰文指出,他們研(yán)製出了一種新的酶變體(tǐ)FAST-PETase,它能在幾小時到幾天內分解正常情況下需要數百年才(cái)能降解的塑料,有望大大推動塑料的回收利用,真正拉開塑料循環經濟的大幕。
最新研究負責人哈爾·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(sù)料出現在大多數消費品包裝上,包括餅幹盒、汽水瓶、水果和沙(shā)拉包裝,以及某些纖維和紡織(zhī)品中,占全球垃圾總量的12%,數量可能高達數十億噸。
在最新研究中,阿爾珀等人借助機器學習模型,研製出了名為PETase的(de)天然酶的(de)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(zhǒng)不同的塑料容器、5種不同的聚酯纖維(wéi)和織物,以及所有由PET製成(chéng)的水瓶,證明了其中一(yī)種名為(wéi)FAST-PETase酶的有效性。
研究人員指出,新的(de)酶變體能夠完成一個(gè)“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組裝(再聚合)。在某些(xiē)情況(kuàng)下,這些(xiē)塑料可在24小時內被完全分解成單體。
回(huí)收(shōu)利用是減少塑料垃圾最好(hǎo)的(de)方法,但在全球範圍內,隻有不到10%的塑料被回收利用(yòng)。除了將(jiāng)塑料扔進垃圾填埋場外,最常(cháng)見的處理(lǐ)方法是將其燃燒,但(dàn)這種方法成本高、能耗高,且會向空氣中(zhōng)排放有害氣體。其他(tā)替代工(gōng)業過程包括糖酵解、熱解(jiě)和/或甲醇解過程,但這些處理工藝也非常耗能(néng)。
而生物解決方案消耗的能量要少得多。在過(guò)去15年中,科學家們一直在研究用酶回收塑(sù)料並(bìng)取得一定(dìng)進展。但(dàn)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以(yǐ)更好地大規模使用(yòng)的酶。最新研究證實,FAST PETase可以在(zài)低於50攝氏(shì)度的溫度下分解(jiě)塑料。
接下來,該團隊計劃擴大這種酶的生(shēng)產(chǎn)規模,為工業(yè)和環境(jìng)應用作好準備。研究人員表示,這種酶有(yǒu)望在(zài)清(qīng)理垃圾(jī)填埋場等廢物處理行業大顯身手(shǒu)。為(wéi)此,他們正在研究多種方法,將這些酶運到野外,以清理受汙染的場地。
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