新發(fā)現pet包(bāo)裝24h降解神(shén)器

來自萊(lái)比錫大學的(de)科學家(jiā)最近(jìn)發現了一(yī)種酶，他們說這(zhè)種酶(méi)可以通過(guò)一種稱爲生物循環(huán)的過程在(zài)創紀(jì)錄的時間(jiān)内降(jiàng)解pet。據報道(dào)，在16小時内(nèi)，該酶(méi)會導緻(zhì)pet分解90%。該(gāi)解決方(fāng)案(àn)的真正潛力是什麽(me)，如何擴展(zhǎn)，以及(jí)如何(hé)适應現有(yǒu)的回(huí)收方法？該(gāi)項目的領導者(zhě)christian sonnendecker博士告(gào)訴我們(men)更多。

 
首先，您能(néng)否向我們的(de)讀者介紹解決方(fāng)案，解(jiě)釋它是什(shí)麽，并告(gào)訴(sù)我們(men)（用外行人(rén)的話(huà)）它是(shì)如何工作的？
pet的構建塊通(tōng)過酯(zhǐ)鍵連接，酯(zhǐ)鍵可(kě)以通過水(shuǐ)解(jiě)反應切割。然(rán)而，高(gāo)能量屏(píng)障可防止(zhǐ)在(zài)環境(jìng)條件(jiàn)下(xià)水(shuǐ)解。酶是生物催化劑，這(zhè)意味着它們(men)可以(yǐ)降(jiàng)低(dī)活化(huà)能，因此代(dài)表了在相當(dāng)溫和的(de)反應條件下将(jiāng)pet分(fèn)解成其單體(tǐ)的替代方案。
幾種聚(jù)酯降解酶(méi)已經爲(wèi)人(rén)所知，并且(qiě)已經表征。隻(zhī)有少數(shù)候選(xuǎn)藥物表(biǎo)現出足夠高的活(huó)性，可(kě)以在合理的時(shí)間内(nèi)完全(quán)降解熱成(chéng)型pet包裝。我(wǒ)們分離出一種(zhǒng)更有(yǒu)前途(tú)的高(gāo)活性酶，稱爲phl7。
我(wǒ)想解決方案背(bèi)後的研發過程(chéng)相當(dāng)廣泛。您(nín)能(néng)給我們一些關于這(zhè)種方法是如何(hé)産生的見(jiàn)解(jiě)嗎？該項目是(shì)如何獲得(dé)資金(jīn)的？
zimmermann教授博(bó)士是(shì)該研究(jiū)領域的(de)先驅之一。在過去的20年(nián)中，他的(de)研究(jiū)小(xiǎo)組開(kāi)發(fā)了聚酯水(shuǐ)解酶(méi)，用于(yú)紡(fǎng)織(zhī)和洗衣行業，最近又用(yòng)于塑料廢物(wù)回收過程。項目由國家來源（bmbf，dbu）和(hé)歐盟(méng)（p4sb，miplace）資助(zhù)。
我們(men)目前正在尋找耐熱的酶(méi)，堆肥(féi)堆既能提供高(gāo)溫，又能提供分(fèn)解的(de)植(zhí)物物質(zhì)來容納合适的微生物。通過從(cóng)環境樣(yàng)本(běn)中提取dna，我們(men)可以專(zhuān)門尋找(zhǎo)所需的(de)基因(yīn)并将它們捕獲(huò)出來。
在您(nín)看來，這種解(jiě)決(jué)方案與(yǔ)現有的(de)塑料(liào)廢(fèi)物流（如(rú)機械(xiè)和化(huà)學回(huí)收）一起适合在(zài)哪裏？
酶回(huí)收類(lèi)似于(yú)化(huà)學回收(shōu)，隻是使(shǐ)用生物(wù)催化(huà)劑。與現有(yǒu)的(de)回(huí)收(shōu)方法相比，目前尚(shàng)不清(qīng)楚該過程(chéng)是否可以(yǐ)經濟地運行。然而，低(dī)能耗(hào)，高選擇性以及(jí)設計生(shēng)物(wù)催(cuī)化劑的可能(néng)性進一步使酶法成爲三級pet回(huí)收的(de)有前(qián)途的選擇(zé)。

機械回收是(shì)一(yī)個下循環(huán)過程(chéng)，因爲(wèi)産品質量随着(zhe)每個(gè)周期而降低。化學和(hé)酶回收具有通(tōng)過回(huí)收可以再次用于合成的(de)單體(tǐ)來關(guān)閉塑(sù)料(liào)生産周(zhōu)期的(de)優勢，從而(ér)獨立(lì)于化石資(zī)源。

透明(míng)pet包裝膠(jiāo)盒(hé)

然(rán)而，化學回(huí)收是(shì)能源(yuán)密集(jí)型的，需要大量的廢物(wù)流才能(néng)經濟地運行，而生物催(cuī)化(huà)回收(shōu)可以針對特定應用進行(háng)擴展(zhǎn)，并且需(xū)要非常小的(de)能量投入。

像這樣的一些(xiē)創新最近(jìn)出現(xiàn)在新聞(wén)中(zhōng) - 爲什(shí)麽它們還沒有擴大(dà)規(guī)模？圍繞(rào)這(zhè)一點有哪些(xiē)挑戰？
在過去的15年中，該研(yán)究領(lǐng)域取得(dé)了巨大(dà)的進步，從幾周到(dào)幾(jǐ)天，現在已(yǐ)經到幾個小時(shí)，完全(quán)降解典型(xíng)的pet包裝廢(fèi)料。法(fǎ)國公司carbios已(yǐ)經有(yǒu)一個(gè)試驗工廠(chǎng)在運行，以更大(dà)規模(mó)地評(píng)估該(gāi)過程，但似乎該(gāi)過程仍(réng)然(rán)不經濟。一(yī)個巨大的(de)挑戰(zhàn)是，酶隻能(néng)降解(jiě)像(xiàng)熱成型(xíng)容器一(yī)樣的無(wú)定形(xíng)pet，而(ér)雙軸拉(lā)伸的pet（例如(rú)飲料(liào)瓶）不能(néng)被(bèi)酶直接降解。在(zài)這裏(lǐ)，carbios正在(zài)使用高能(néng)量的(de)預(yù)處理。
在(zài)這一點(diǎn)上，您的(de)組織如何(hé)擴展(zhǎn)您的特定方法(fǎ)？
我們最近将這(zhè)一過程擴展到(dào)1升(shēng)系統。在(zài)這裏(lǐ)，我們已經學到(dào)了很多東(dōng)西，這(zhè)些知(zhī)識(shí)将指導(dǎo)我們未來(lái)的反應堆設計。我們(men)還與歐盟項(xiàng)目(mù)enzycle的行業合(hé)作夥(huǒ)伴合作(zuò)，進一步開發(fā)回(huí)收工藝(yì)。
這種創新(xīn)和生(shēng)物回(huí)收(shōu)的未來(lái)會怎樣？
關于生(shēng)物回(huí)收，我們目(mù)前僅(jǐn)限于聚酯(zhǐ)基塑(sù)料，如pet作爲(wèi)合适的基材。沒有酶(méi)法可用于(yú)回收更頑固的塑料，如聚乙烯或聚苯乙(yǐ)烯，這(zhè)些塑料占全球(qiú)塑料廢物(wù)的很(hěn)大一部分。
消費(fèi)後pet的生(shēng)物催化回收(shōu)很可能在(zài)回收“困難”的塑料廢(fèi)物方(fāng)面找(zhǎo)到應用，例(lì)如多層食(shí)品包裝，它不能用(yòng)其他方(fāng)法加工，目前被(bèi)燃燒(shāo)或(huò)最(zuì)終進(jìn)入環境。