Мир работает над тем, чтобы положить конец потреблению пластика. Различные компании уже исключили это соединение из своих производственных цепочек. Но еще многое предстоит сделать. Всего за один год восемь миллионов тонн пластика попадает в море Эта проблема сильно влияет на природу. По данным Всемирного фонда дикой природы (WWF), где более 270 видов запутались и более 240 проглотили пластик.
Эта ситуация влияет не только на окружающую среду. Это также представляет опасность для людей. Исследование показывает, что человек может проглотить приблизительно 5 грамм пластика в неделю. Если мы хотим избежать потребления мелких пластиковых деталей, нам еще предстоит пройти долгий путь. Пластик - это вездесущий материал, простой и дешевый в производстве, который также плохо разлагается.
Причина? Пластик состоит из сложных полимеров, то есть длинных повторяющихся цепочек молекул, которые не растворяются в воде. Сопротивление этих цепей означает, что пластик представляет собой соединение, которое требует много времени для естественного разложения Если мы добавим к этому количество пластика, которое мы потребляем, заставляет нас столкнуться с серьезные проблемы. Подсчитано, что до того, как эти полимеры начнут распадаться на молекулярном уровне, может пройти не менее 450 лет.
В течение нескольких лет проводились различные исследования, направленные на отказ от пластика. Теперь инженеры и ученые из Техасского университета в Остине (США) создали фермент, который может расщеплять пластиковые отходы за часы или дниБез сомнения, это очень важное достижение, поскольку, как мы уже упоминали ранее, природе требуются сотни лет, чтобы расщепить это соединение.
Искусственный интеллект, союзник в борьбе против пластика
Исследования сосредоточены на полиэтилентерефталате (ПЭТ), незаменимом полимере, который можно найти в подавляющем большинстве пластиковых упаковок с высоким потреблением. Из бутылок безалкогольных напитков, салатов и фруктов, печенья, даже из некоторых волокон и текстиля. ПЭТ составляет 12% всех мировых отходов.
Эти исследователи запустили модель машинного обучения, чтобы разработать серию мутаций в природном ферменте ПЭТазе, который позволяет бактериям разлагать ПЭТ пластмассы. Таким образом, эта модель предсказывает, какие мутации в этих ферментах могут деполимеризовать бывшие в употреблении отходы пластика при низких температурах и быстро.
Фермент, названный FASY-PETase, показал, что этот пластик можно расщепить на более мелкие части (деполимеризация).. И, позже, снова химически соединить (реполимеризация). Исходя из этого, в некоторых случаях эти пластмассы могут быть полностью расщеплены на мономеры всего за 24 часа.
Кроме того, группа ученых уже опробовала эту инициативу в исследовании 51 различных пластиковых контейнеров, вышедших из употребления, из пяти волокон. и ткани из полиэстера и бутылки для воды из ПЭТ, демонстрируя свою эффективность при полном разложении материи за 48 часов, а в некоторых случаях и за одни сутки.
В будущее без отходов ПЭТ
До сих пор методы на основе ферментов требовали высоких температур. Тем не менее, этот новый может выполнять процесс при температуре менее 50 градусов по Цельсию, будучи более экологичным, быстрым и дешевым На следующем этапе эти исследователи работают над сможет расширить производство этого фермента и подготовить его экологическое и промышленное применение.
Научная группа подала заявку на патент на эту технологию. Среди его будущих применений - очистка свалок и тех производств, которые производят много отходов. В дополнение к его очевидным приложениям в окружающей среде. «При рассмотрении приложений для очистки окружающей среды необходим фермент, который может функционировать в окружающей среде при комнатной температуре. Это требование дает нашей технологии большое преимущество в будущем», - заключает Хэл Альпер, профессор кафедры химического машиностроения Техасского университета в Остине.
Без сомнения, это важный способ популяризации переработки в больших масштабах, позволяющий предприятиям снизить воздействие на окружающую среду благодаря восстановлению и повторному использованию пластика на молекулярном уровне.