Maailmassa tuotetaan vuosittain 359 miljoonaa tonnia muoveja, joista 150-200 miljoonaa tonnia kasataan jätekaappeihin tai altistetaan luonnolle.
0010010 nbsp;
Ja polyeteenitereftalaattimuovia (PET) on runsaasti, ja sen vuotuinen kokonaistuotanto on lähes 70 miljoonaa tonnia - se on muovipullo, jota voimme koskettaa joka päivä.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Muovipullojen kierrätyksellä on tärkeä rooli ympäristönsuojelussa.
0010010 nbsp;
Tähän luonteen 0010010 # 39 viimeisimmässä kansiartikkelissa keskitytään.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Nykyinen kierrätystekniikka kuitenkin tuhoaa lemmikkieläinten mekaaniset ominaisuudet tai entsymaattisen hydrolyysin tehokkuus on liian matala.
0010010 nbsp;
Äskettäin ryhmä Ranskan Toulousen yliopistosta ehdotti uutta entsyymiä: se voi hydrolysoida 90% lemmikkien muovipulloista 10 tunnissa. Asiaankuuluvat paperit julkaistiin luonnossa otsikolla 0010010 quot; muokattu lemmikkieläinten depolymeraasi hajottamaan ja kierrättämään muovibotit 0010010 quot ;. Samana päivänä tiedelehti raportoi, että 0010010 quot; tiikeri askel eteenpäin. 0010010 quot; mutantti-entsyymi voisi huomattavasti parantaa muovi-robotti 0010010 quot ;.
0010010 nbsp;
Tämä on korkeampi kuin kaikkien aikaisempien PET-hydrolaasien hyötysuhde. Vielä tärkeämpää on, että hydrolyysin jälkeen tuotetulla monomeerillä on samat ominaisuudet kuin petrokemiallisissa materiaaleissa olevalla monomeerillä.
0010010 nbsp;
Tämä edistää suuresti muovipullojen uudelleenkäyttöä.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Hydrolysoidaksesi lemmikki, ymmärrä se ensin.
0010010 nbsp;
Lemmikkieläimet voidaan jähmettää kahteen muotoon: toinen on tiiviisti pakattu kidemuoto, toinen on suhteellisen löysä ja epäjärjestysinen muoto.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Nämä kaksi lemmikkimuotoa löytyvät useimmista muovipulloista. Valmistajat säätävät mittasuhteitaan muovipullojen materiaaliominaisuuksien mukaan.
0010010 nbsp;
Kiteisen lemmikin rakenne on kuitenkin liian vakaa, jotta se voidaan sulauttaa tehokkaimmalla entsyymillä.
0010010 nbsp;
Saatat kysyä, korkea lämpötila ei tee kiteistä lemmikkieläintä löysäksi ja epäjärjestykseksi?
0010010 nbsp;
Mutta entsyymillä on 0010010 quot; korkean lämpötilan intoleranssi 0010010 quot ;. Kun lämpötila nousee, entsyymi inaktivoituu.
0010010 nbsp;
Joten kuinka 0010010 quot; kaksi vuorta 0010010 quot ylittää; ja tehdä entsyymihydrolysoimaan lemmikkieläimiä paremmin?
0010010 nbsp;
Ensinnäkin on rakenteellisia ongelmia.
0010010 nbsp;
Tutkijat tarkastelivat kutinaasin, α / β-hydrolaasin, rakennetta ja suorittivat kemiallisia simulaatioita selvittääkseen, missä lemmikki on vuorovaikutuksessa entsyymin kanssa: he havaitsivat, että lemmikki vastasi 0010010 -tarjousta; urat 0010010 -tarjousta; entsyymin pinnalla (mukaan lukien lemmikin leikkauspaikka).
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Lemmikkieläimen ja uran välisen sovituksen parantamiseksi tutkijat loivat suuren määrän entsyymin mutanttiversioita, jotka muuttivat uran sisällä olevat aminohapot erilaisilla yhdistelmillä.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Seuraavaksi entsyymi ei kestä korkeita lämpötiloja.
0010010 nbsp;
Vastaavien entsyymien tutkimuksen jälkeen näyttää olevan vihje: monet entsyymit ovat vakaita vuorovaikutuksessa metalli-ionin kanssa, joka kiinnittää entsyymin kaksi osaa toisiinsa.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Joten entsyymin alkuperäisestä versiosta lähtien tutkijat tekivät kaksi aminohappoa kemiallisen sidoksen muodostamiseksi näiden kahden osan välille. Tämä entsyymin versio on vakaampi korkeissa lämpötiloissa.
0010010 nbsp;
Lopuksi tutkijat loivat parannussarjan avulla kaksi entsyymiversiota ja tekivät kokeita hienonnettuihin muovipulloihin.
0010010 nbsp;
Ei vain korkea hydrolyysitehokkuus, mutta myös erittäin halpa
0010010 nbsp;
Parannetun hydrolaasin hyötysuhde on erittäin korkea.
0010010 nbsp;
Edeltäjien ehdottama hydrolaasi voi sulattaa puolet lemmikistä 20 tunnissa. Tässä työssä sulamisnopeus voi olla 85% vain 15 tunnissa.
Lisäksi optimoimalla olosuhteet, he pystyivät hajottamaan lemmikin 90%: iin 10 tunnissa.
0010010 nbsp;
0010010 nbsp;
Vaikka jonkin verran kiteistä lemmikkielämää on jäljellä, tehokkuus on jo erittäin korkea: 863 kiloa raaka-aineita voidaan erottaa 1000 kilogrammasta lemmikkijätettä.
0010010 nbsp;
Toisin sanoen uusittu entsyymi on tehokkaampi kuin kehomme kyky hajottaa amylaasi.
0010010 nbsp;
Tutkijat käyttivät näitä materiaaleja sitten uusien PET-tuotteiden valmistamiseksi teollisuusstandardien mukaisesti.
0010010 nbsp;
Näiden uusien tuotteiden paineenkestävyys on vain 5% alhaisempi kuin tavallisilla kemiallisilla materiaaleilla valmistetulla PET: llä, ja ulkonäkö on vain 10% alhaisempi, mikä on PET-tuotantostandardin mukainen.
0010010 nbsp;
Hinta on tietysti myös tärkeä näkökohta.
0010010 nbsp;
Kuinka maksaa kierrätetyn PET: n käyttö verrattuna petrokemiallisiin raaka-aineisiin?
0010010 nbsp;
Tutkijoiden arvion mukaan jos proteiinin valmistuskustannukset ovat 25 dollaria kilolta, prosessin kustannukset olisivat 4% lemmikkieläinten proteiinista valmistuksen kustannuksista.
0010010 nbsp;
Vaikka se ei välttämättä ole yhtä halpaa kuin petrokemikaalit, tulevaisuuden hintalakit vaikuttavat siihen suhteellisen vähän ja ovat kestävämpiä.
0010010 nbsp;
Yksi asia vielä
0010010 nbsp;
Entsyymi ei pysty talteen ottamaan muita päätyyppisiä muoveja, kuten polyeteeniä ja polystyreeniä, joiden sidoksia on vaikeampi hajottaa. Mutta jos se onnistuu, se voi auttaa yhteiskuntaa ratkaisemaan yhden haastavimmista plastisista ongelmista, joita kohtaamme.
0010010 nbsp;
0010010 lt; Hanki kierrätys, ammattikäyttöön tarkoitettujen muovien kierrätysratkaisut,http://www.get-recycling.com/ 0010010 gt;
0010010 nbsp;
0010010 lt; PET-pullojen kierrätysliuos, 0010010 nbsp;http://www.get-recycling.com/solutions_show.asp?id=12 0010010 gt;
0010010 nbsp;
0010010 lt; HDPE / PP-pullojen kierrätysliuos, 0010010 nbsp;http://www.get-recycling.com/solutions_show.asp?id=11 0010010 gt;
0010010 nbsp;
0010010 lt; LDPE-kalvojen kierrätysratkaisu, 0010010 nbsp;http://www.get-recycling.com/solutions_show.asp?id=8 0010010 gt;
