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美國科學家發現一種有望化解十億噸塑膠的酶

美國德克薩斯大學的學者通過對一種天然酶蛋白的修改,借助機器學習算法産生了一種這種新型蛋白質。這種酶定名為Fast-PEtase,可在數小時或幾天内把危害環境的廢塑膠聚已烯鄰苯二甲酸酯分解為單體。專家用51種塑膠垃圾證明了此蛋白質的有效性。

須知在自然環境條件下,廢棄塑膠的分解過程,通常需要幾百年的時間才能完成。

美國科學家發現一種有望化解十億噸塑膠的酶

令人類頭疼的'廢棄塑膠

研究團隊開發出的這種Fast-PEtase特種酶,能夠加速塑膠的分解過程。塑膠廢物處理大約需要24小時。科研成果發表在《自然》雜志上。

美國科學家發現一種有望化解十億噸塑膠的酶

新型酶可在24小時内化解這些廢棄塑膠制品

在過去的幾年裡,世界上的的科學家們就已經成功地獲得了能夠分解塑膠的物質。日本學者幾年前曾推介過類似的酶。如今美國德州大學團隊的研究成果則大大加快了酶的工作效率和速度。

美國科學家發現一種有望化解十億噸塑膠的酶

此前廢棄塑膠物在酶作用下的降解耗時過長,其主要問題是,酶在處于低溫狀态下和不同pH值範圍内不能有效工作,此外,在分解未經處理的塑膠廢物時,酶的表現不佳。為了加強酶的品質,專家們開發了一個機器學習模型,促使酶體内主管低效的部位發生突變。

美國科學家發現一種有望化解十億噸塑膠的酶

廢棄塑膠被降解的過程

這種新型酶可在攝氏28至52度的溫度狀态下和不同的pH值範圍内,最有效地降解塑膠。是以,在短短6天内,它就可以完全分解51種不同的聚乙烯産品,在某些情況下,這個過程隻需24小時即可完成。科學家們還示範了PET的封閉再利用循環,其中FAST-PEtase用于塑膠的降解,然後回收的單體用于聚合物的化學重建。

“在選擇環境淨化技術時,你需要能夠在所處環境溫度下發揮作用的酶”,研究員Hal Alper說,“正是在遵守這一條件的情況下,我們的研究成果将在未來具有巨大的潛力。”

化學家們認為,憑着低溫下快速分解塑膠的能力,他們得以開發出了一種便攜、實用、工業化的方法。他們已經将自己的技術工藝化,并希望它能在垃圾場和污染地區積極推廣。

Hal Alper認為:“這種先進的回收技術在工業各個部門的應用潛力确實是取之不盡的。”

況且,這一新發現将使所有行業的公司在自己産品再循環利用方面發揮主導作用。利用這些更穩定的酶,我們将能夠發展真正的塑膠循環經濟。”

一種吞噬塑膠的酶可以消除垃圾場數十億噸的塑膠廢物

資料來源:德克薩斯大學(https://news.utexas.edu/2022/04/27/plastic-eating-enzyme-could-eliminate-billions-of-tons-of-landfill-waste/)

編譯者黃大林注:上述文章來自2022年4月28日的俄羅斯多家網站翻譯援引的美國德州教育新聞網。有不下十家以上的俄羅斯網站平台作者在傳播該發現。

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