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一次性塑料垃圾处理新曙光:真菌和细菌可以被巧妙消化

发布时间:2021-08-03 10:38   浏览次数:1767
摘要:据外媒报道,想象一下从装满谷物的罐子里冒出一堆蘑菇是什么感觉。虽然蘑菇很常见,但它们并不是特别吸引人或令人兴奋。

据外媒报道,想象一下从装满谷物的罐子里冒出一堆蘑菇是什么感觉。虽然蘑菇很常见,但它们并不是特别吸引人或令人兴奋。这个特殊实验的发现很棒!因为真菌吞下了用来装罐子的塑料海绵然后分解,就像吸收其他食物一样,这个研究项目的目标是评估一些制造生物基保温板的真实菌株,但饥饿的真菌在那里是另一个方向的突破——巧妙消化塑料材料的能力。目前,百欧生物制造公司正致力于开发这种真正的菌株,使其成为一种更有效的消化剂,这可能有助于我们更好地处理塑料垃圾。

处理一次性塑料垃圾是一个严重的环境问题。这不是秘密。根据绿色和平组织的统计,到2015年,全球共生产了63亿吨原生塑料,其中只有9%被回收利用,其余被焚烧。焚烧或丢弃在熔炉中。不过,情况正在逐渐好转。目前,欧盟 40% 以上的塑料包装已被回收利用,有一个目标是到 2025 年达到 50%。 但是,一些类型的塑料,例如广泛用于饮料的 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶子,很难通过传统方法回收。生物学方法能找到答案吗?研究人员目前正在测试聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚氨酯对真菌的反应。将这些可塑性物质与真菌放在一起,真菌会吞下塑料,随着真菌的不断繁殖,它会产生更多的真菌,然后人们就可以从中制造生物材料,或动物饲料,或抗生素。近日,英国爱丁堡大学的科学家们利用实验室改造的大肠杆菌,通过一系列化学反应,从乙二醇中提取分子,转化为对苯二甲酸,变成香草醛(vanillin),一种烹饪调味料。

这项研究仍处于早期阶段,需要做更多的工作来找到使该过程更有效和更经济可行的方法。这是一个非常令人兴奋的起点。该工艺进一步改进后,未来可能实现商业化应用。与此同时,德国亥姆霍兹环境研究中心的一个研究小组正在使用一种最初在当地垃圾场中发现的细菌来分解聚氨酯。这种细菌被称为假单胞菌,它消耗大约一半的塑料来增加其生物量,其余的则转化为二氧化碳的形式。像其他吃塑料的生物一样,假单胞菌使用酶来分解聚氨酯。目前,研究团队已经对这种细菌进行了基因组分析,以确定这些酶编码的特定基因。但一些研究人员质疑这些技术在商业上是否可行?通过酶或微生物将PET转化为其他成分是一门非常有趣的科学,需要进一步探索和分析。然而,该技术将不得不与目前广泛使用的水催化剂体系成熟的商业转化技术竞争。目前,商业化道路上发展最好的可能是法国Carbios公司,该公司最近宣布生产出世界上第一个完全由酶回收塑料制成的食品级PET塑料瓶。

与大多数回收方法不同,这种酶还可以处理有色 PET 材料。基于这项新技术,任何种类的 PET 塑料废料都可以回收成任何类型的 PET 产品。但是,这种方法制造的瓶子成本几乎是传统石化产品的两倍。尽管如此,这项技术仍有很大的潜力可以与传统塑料瓶的低成本竞争。酶物质可能非常有用,因为它们非常实用,而且它们可以应对污染环境,如果包装仍然很脏,并且它们不会消耗大量能源。此外,酶物质可以非常方便地按比例放大和缩小。酶的优点是可以由碳足迹低的小单元组成,用于发展中国家或更偏远的地区。然而,这项技术并不是“灵丹妙药”。使用这种酶可以回收PET瓶制造新瓶,但PET瓶对酶类物质的降解有一定的抵抗力,因此必须引入额外的预处理。机制,大量额外的能量被用来熔化塑料和减少材料结晶,这样酶可以用来降解塑料材料,但从经济角度和碳足迹的角度来看,它没有多大意义。虽然现在情况可能会有所改善,但酶促物质回收的范围非常有限。最新开发出来的技术只用完全降解两种聚酯,也就是说每年可以降解约7500万吨聚酯,全球塑料产量约3.5亿吨,所以我们还有很多工作要做去做!

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