Французские ученые создали технологию переработки пластиковых бутылок

Французские ученые создали технологию переработки пластиковых бутылок

Каждый год в мире производится около 350 миллионов тонн пластика, и около 200 миллионов тонн практически сразу же становятся твердыми бытовыми отходами, потому что используются в течение короткого промежутка времени и далее не подвергаются переработке. Одна пятая мирового пластика приходится на полиэтилентерефталат (ПЭТ) — этот материал используют для изготовления текстиля и упаковки, преимущественно пластиковых бутылок для воды и газированных напитков.

Огромной проблемой стало загрязнение пластиковыми отходами мирового океана.

ПЭТ является сложным полиэфиром и плохо поддается гидролизу из-за высокого содержания ароматических фрагментов терефталата. Наиболее распространенный способ его переработки — термомеханический. К сожалению, он приводит к потере механических свойств, и качество материала на выходе получается гораздо более низким, чем у исходного.

Французские ученые во главе с Валери Турнье (Valérie Tournier) из Университета Тулузы занялись поиском вещества, которое позволило бы эффективно перерабатывать издели из ПЭТ.

На данный момент они завершили первый этап проекта и добились эффективной переработки терефталевой кислоты, на которую приходится основная масса ПЭТ — 863 килограмма в одной тонне ПЭТ отходов.

В ходе исследования они обрабатывали коммерческий аморфный ПЭТ различными ферментами: гидролазами BTA1 и BTA2 почвенной бактерии Thermobifida fusca; кутиназой патогенного гриба Fusarium solani pisi; ПЭТазой грамотрицательной бактерии Ideonella sakaiensis и кутиназой LCC, полученной из листового компоста листьев. Они обнаружили, что LCC в 33 раза эффективнее прочих ферментов и демонстрирует самую высокую термостабильность.

Далее ученые попытались дополнительно улучшить ферментативную активность и термостабильность LCC с помощью белковой инженерии: химическую активность улучшил целевой мутагенез ключевых аминокислотных остатков, а термостабильность удалось повысить за счет добавления дисульфидного мостика.

В итоге специалисты остановились на версии ПЭТ-гидролазы, которая расщепляет 99,8 процента терефталевой кислоты на мономеры (а это составляет 90 процентов ПЭТ отходов) за 10 часов. При этом стоимость фермента, необходимого для переработки одной тонны, составляет всего лишь 4 процента от цены тонны первичного ПЭТ. Из переработанного сырья уже были изготовлены пластиковые бутылки для напитков, и по свойствам они не уступали оригинальным.

340
Нет комментариев. Ваш будет первым!