ขวดพลาสติก PET ภาชนะใส่อาหาร และวัสดุห่อหุ้มน้ำหนักเบาสำหรับบรรจุภัณฑ์กลายเป็นปัญหาหากไม่นำไปรีไซเคิล แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ค้นหาผ่านกองปุ๋ยหมักได้ค้นพบเอนไซม์ที่ย่อยสลายพลาสติกได้ภายในเวลาเป็นประวัติการณ์
เอ็นไซม์ PHL7 ซึ่งนักวิจัยชาวเยอรมันพบในกองปุ๋ยหมักในเมืองไลพ์ซิก สามารถทำให้การรีไซเคิล PET ชีวภาพเป็นไปได้เร็วกว่าที่เคยคิดไว้มาก และภาพถ่ายที่น่าสนใจที่ปรากฏในวารสารทางวิทยาศาสตร์ก็ช่วยเปิดหูเปิดตา
วิธีหนึ่งที่เอนไซม์ใช้ในธรรมชาติ
คือเมื่อแบคทีเรียย่อยสลายส่วนต่างๆ ของพืช เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเอ็นไซม์บางชนิด ที่เรียกว่าไฮโดรเลสแยกโพลีเอสเตอร์ สามารถย่อยสลาย PET ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เอ็นไซม์ LCC ซึ่งถูกค้นพบในญี่ปุ่นในปี 2555 ถือเป็น “ตัวกินพลาสติก” ที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ
ทีมที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไลพ์ซิก ดร. คริสเตียน ซอนเนนเดคเกอร์ ได้ค้นหาตัวอย่างที่ยังไม่ได้ค้นพบของผู้ช่วยทางชีวภาพเหล่านี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ MIPLACE และ ENZYCLE ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากสหภาพยุโรป พวกเขาพบสิ่งที่พวกเขากำลังมองหาในสุสาน Südfriedhof ที่ซ่อนอยู่ในตัวอย่างปุ๋ยหมักของพวกเขา
จากเอนไซม์เจ็ดชนิดที่แตกต่างกัน PHL7 บรรลุผลลัพธ์ในห้องปฏิบัติการที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญ—สองเท่าในฐานะผู้นำก่อนหน้าในการสลายตัวด้วย PET, LCC
พวกเขาเพิ่ม PET ซึ่งเป็นพลาสติกที่ผลิตอย่างแพร่หลายที่สุด ลงในภาชนะที่มีสารละลายที่เป็นน้ำที่มี PHL7 หรือ LCC จากนั้นวัดปริมาณพลาสติกที่ย่อยสลายในช่วงเวลาที่กำหนดและเปรียบเทียบค่าต่างๆ
ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ใน ChemSusChem
แสดงให้เห็นว่าภายใน 16 ชั่วโมง PHL7 ทำให้ PET สลายตัวได้มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์; ในเวลาเดียวกัน LCC สามารถจัดการการย่อยสลายได้เพียง 45 เปอร์เซ็นต์ Sonnendecker กล่าวว่า “ดังนั้นเอนไซม์ของเราจึงทำงานเป็นสองเท่าของมาตรฐานทองคำในกลุ่มไฮโดรเลสที่มีเส้นใยโพลีเอสเตอร์
ที่เกี่ยวข้อง : ‘พลาสติก’ ที่ยั่งยืนจากพืชชนิดใหม่นั้นแข็งแกร่งพอๆ กับกระดูกและแข็งพอๆ กับอะลูมิเนียม
ก่อนและหลัง: ภาชนะ PET หลังจาก 24 ชั่วโมงสัมผัสกับเอ็นไซม์จะเหลือเพียงสีย้อม – Christian Sonnendecker
ตัวอย่างเช่น PHL7 ทำลายภาชนะพลาสติกแบบฝาหอย (punnet) ซึ่งเป็นชนิดที่ใช้สำหรับขายอาหารพร้อมรับประทานในซูเปอร์มาร์เก็ตภายในเวลาไม่ถึง 24 ชั่วโมง นักวิจัยพบว่าหน่วยการสร้างเดียวในเอนไซม์มีหน้าที่รับผิดชอบต่อกิจกรรมที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยนี้
ที่บริเวณที่ไฮโดรเลสตัดแยกโพลีเอสเตอร์ที่รู้จักกันก่อนหน้านี้มีสารตกค้างฟีนิลอะลานีน PHL7 มีลิวซีน
ดู : บริษัทใหม่เปลี่ยนพลาสติกที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้ 100 ตันเป็นหน่วยการสร้างสำหรับการก่อสร้าง
การรีไซเคิล PET ทางชีวภาพมีข้อดีบางประการเมื่อเทียบกับวิธีการรีไซเคิลทั่วไป ซึ่งอาศัยกระบวนการทางความร้อนเป็นหลักโดยที่ขยะพลาสติกจะละลายลงที่อุณหภูมิสูง กระบวนการเหล่านี้ใช้พลังงานเป็นจำนวนมากและคุณภาพของพลาสติกจะลดลงตามรอบการรีไซเคิลแต่ละครั้ง
ในทางกลับกัน เอนไซม์ต้องการเพียงสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำและอุณหภูมิ 65 ถึง 70 องศาเซลเซียส (140-160 F. ) สำหรับงานของพวกเขา ข้อดีอีกประการหนึ่งคือความจริงที่ว่า PET แยกย่อยออกเป็นส่วนประกอบ ได้แก่ กรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอล ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อผลิต PET ใหม่ได้ ส่งผลให้เกิดวัฏจักรปิด อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้ การรีไซเคิล PET ทางชีวภาพได้รับการทดสอบโดยโรงงานนำร่องในฝรั่งเศสโดย Carbios เท่านั้น
กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
สำหรับการนำพลาสติกกลับมาใช้ใหม่ศาสตราจารย์โวล์ฟกัง ซิมเมอร์มันน์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการจัดตั้งกิจกรรมการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ใช้เอนไซม์ที่มหาวิทยาลัยไลพ์ซิก เชื่อว่าเอนไซม์สามารถมีส่วนสำคัญได้ “ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพที่พัฒนาขึ้นในเมืองไลพ์ซิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสูงในการย่อยสลายอย่างรวดเร็วของบรรจุภัณฑ์อาหาร PET ที่ใช้แล้ว และเหมาะสำหรับใช้ในกระบวนการรีไซเคิลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งพลาสติกชนิดใหม่สามารถผลิตได้จากผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้” เขากล่าวในแถลงการณ์
ยอด นิยม : ถังขยะ 20,000 ปอนด์ถูกลบออกจาก Pacific Garbage Patch: ‘พระมารดาของพระเจ้า มันได้ผล!’
การรีไซเคิลทางชีวภาพควรมีราคาถูกลง
นักวิจัยจากไลพ์ซิกกำลังมองหาพันธมิตรทางอุตสาหกรรมเพื่อใช้ PHL7 ในการรีไซเคิลทางชีวภาพ โดยเชื่อว่าความเร็วที่สูงขึ้นจะช่วยลดต้นทุนการรีไซเคิลได้อย่างมาก ในอีกสองถึงสามปีข้างหน้า พวกเขาตั้งเป้าที่จะสร้างต้นแบบที่จะทำให้สามารถวัดปริมาณผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของกระบวนการรีไซเคิลทางชีวภาพอย่างรวดเร็วได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ในทีมของศาสตราจารย์ Jörg Matysik ที่ Institute of Analytical Chemistry ยังต้องการชี้แจงโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์โดยใช้ NMR spectroscopy
เพิ่มเติม : นักวิทยาศาสตร์พัฒนาวิธีก้าวหน้าในการรีไซเคิลพลาสติกอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิห้องใน 20 นาที
พวกเขายังกำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีการปรับสภาพใหม่เพื่อแก้ปัญหาในการรีไซเคิลทางชีวภาพ: การสลายตัวของ PET โดยเอนไซม์ได้ทำงานเฉพาะกับ PET ที่เรียกว่าอสัณฐานเท่านั้น ซึ่งใช้ในสิ่งต่าง ๆ เช่นบรรจุภัณฑ์ผลไม้ แต่ไม่ใช่สำหรับขวดพลาสติกที่ทำจาก PET ที่มีความเป็นผลึกสูงขึ้น
Credit : เว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
