Ranskalaiset tutkijat ovat löytäneet tavan lisätä muovien kierrätysastetta: entsyymien muokkaaminen voi lisätä käsissäsi olevien muovipullojen kierrätysnopeutta 3 kertaa. Asiaankuuluva tutkimus julkaistiin Luonnossa 8. huhtikuuta.
Polyetyleenitereftalaatin (PET) maailmanlaajuinen vuotuinen tuotanto maailman yleisin muovikomponentti voi olla 70 miljoonaa tonnia. Vaikka monilla alueilla PET-muovipullot luetellaan kierrätettävinä, kierrätysaste ei ole tyydyttävä. Vain 30% voidaan kierrättää ja tehdä heikosti lujasta uudesta muovista.
Kierrätyksessä on toinen kiusallinen ongelma: PET-muovilla on useita värejä. Jos se kierrätetään erotuksetta, korkean lämpötilan sulamisen jälkeen syntyy mustia tai harmaita muovihiukkasia. Pakkausten valmistajat eivät ole tyytyväisiä tämän tyyppisiin muovituotteisiin. Siksi näistä kierrätetyistä tuotteista tehdään usein mattoja tai muita huonolaatuisia muovikuitutuotteita, ja lopullinen määränpää on edelleen kaatopaikat tai polttaminen.
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi tutkijat etsivät entsyymejä, jotka voivat hajottaa PET: tä ja muita muovikomponentteja erilaisista mikro-organismeista. Vuonna 2012 japanilaisen Osakan yliopiston tutkijat löysivät kompostista lehtihaara-kompostin kutinaasin (LLC). Tämä entsyymi voi katkaista PET-molekyylit, mutta sillä on haittoja hidas hajoaminen ja huono kestävyys.
Joten tutkijat Toulousen yliopistosta tekivät yhteistyötä Sustainable Plastics Companyn kanssa aloittaakseen LLC: n kristallirakenteen ja muuttamalla sitä.
LLC voi hajottaa muoveja, koska se voi sitoutua kemialliseen sidokseen, joka yhdistää tereftalaattia ja etyleeniglykolia PET-molekyylissä, ja rikkoa sen. Risteyksessä tutkijat löysivät avaimen aminohapon, ja tämän perusteella muutettiin satoja LLC: n mutantteja. Jotta se toimisi korkeammissa lämpötiloissa, tutkijat lisäsivät myös lämpöstabiileja entsyymejä.
Syntetisoinnin, seulonnan ja suuren määrän mutanttiversioiden vertaamisen jälkeen tutkijat löysivät lopulta LLC: n parannetun version, joka on 10000 kertaa tehokkaampi kemiallisten sidosten rikkomisessa kuin alkuperäinen versio. Lisäksi alkuperäisen version suurin käyttölämpötila on 65 ° C°C, ja parannettu versio nostaa tämän lämpötilan 72 ° C: seen°C.
Reaktorissa tehostettu entsyymi voi hajottaa 200 grammaa PET-muovia 10 tunnissa hajoamistehokkuudella 90%. Tutkijat muokkaivat PET-raaka-aineita vastaavasti ja havaitsivat, että uusista materiaaleista valmistetut muovipullot ovat yhtä vahvoja kuin perinteisistä muoveista valmistetut pullot.
Teknologia on laajentanut sovellusalaa, ja siihen liittyvät yritykset rakentavat esittelylaitoksia. On arvioitu, että satoja tonneja PET: tä voidaan kierrättää vuosittain, ja se on tarkoitus valmistua ensi vuonna. Teknologia ei kuitenkaan tällä hetkellä pysty toteuttamaan muun tyyppisten muovien, kuten polyeteenin ja polystyreenin, kierrätystä, eikä vielä tiedetä, voidaanko tekniikkaa markkinoida menestyksekkäästi. Jotkut tutkijat sanoivat, että tulevaisuudessa kuluttajat ja valmistajat saattavat olla halukkaita maksamaan hieman korkeampia hintoja samasta vahvasta mutta kierrätettävämmästä kierrätetystä muovista.
