Исследовательская группа из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики США и Калифорнийского университета в Беркли нашла способ заставить биоразлагаемые пластмассы фактически исчезнуть.
Хотя биоразлагаемые пластмассы рекламировались как средство от загрязнения пластиком, на практике они не работают так, как рекламируется.
«Биоразлагаемость не означает компостируемость», - сказал соавтор исследования и ученый из Калифорнийского университета в Беркли.
Но, изучая природу, Сюй и ее команда разработали процесс, который фактически разрушает биоразлагаемый пластик только с помощью тепла и воды в течение нескольких недель. Результаты, опубликованные в среду в журнале Nature, могут переломить ситуацию с проблемой загрязнения пластиком.
В чем проблема?
Люди выбросили 6,3 миллиарда метрических тонн пластика с 1950-х годов и переработали только 600 миллионов метрических тонн, в результате чего 4,9 миллиарда метрических тонн остались на свалках или иным образом загрязняют окружающую среду. Пластиковые отходы представляют собой проблему, потому что они не разлагаются полностью, а только распадаются на более мелкие кусочки, известные как микропластики, которые проникли почти во все части планеты и в наши тела.
Он попадает на свалки, где условия не подходят для разрушения пластика, поэтому они служат вечно, как обычный пластик. Когда они компостируются, они не разлагаются полностью и по-прежнему оставляют микропластик в почве.
Решение
Чтобы создать исчезающий пластик, Сюй и ее команда изучали природу.
«В дикой природе ферменты — это то, что природа использует для разложения вещей, и даже когда мы умираем, ферменты заставляют наше тело разлагаться естественным образом», - сказал Сюй в лаборатории Беркли. «Поэтому для этого исследования мы спросили себя:« Как ферменты могут биоразлагать пластик, чтобы он стал частью природы?»
Исследователи сосредоточились на полиэстере полимолочной кислоты или PLA, который используется для изготовления большинства компостируемых пластиков.
Новый процесс включает в себя встраивание энзимов, поедающих полиэфир, в пластик по мере его изготовления. Эти ферменты защищены простой полимерной оболочкой, которая предотвращает распутывание ферментов и их бесполезность. Под воздействием тепла и воды фермент сбрасывает свою полимерную оболочку и начинает измельчать пластиковый полимер на его строительные блоки, в случае PLA, превращая его в молочную кислоту, которая может питать почвенные микробы в компосте. Полимерная упаковка также разрушается.
Исследователи обнаружили, что 98% модифицированных пластмасс превращаются в небольшие молекулы, не оставляя микропластиков. При комнатной температуре пластик разложился на 80 процентов примерно через неделю. В условиях высокой температуры в условиях промышленного компостирования пластмассы разлагаются еще быстрее. Они также исчезли через несколько дней в теплой водопроводной воде.
Что дальше?
Аарон Холл, еще один соавтор исследования и бывший докторант Калифорнийского университета в Беркли, основал компанию для коммерческой разработки этих пластиков.
