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新发现pet包装24h降解神器

来源： | 发布日期：2022-07-15

来自莱比锡大学的科学家最近发现了一种酶，他们说这种酶可以通过一种称为生物循环的过程在创纪录的时间内降解PET。据报道，在16小时内，该酶会导致PET分解90%。该解决方案的真正潜力是什么，如何扩展，以及如何适应现有的回收方法？该项目的领导者Christian Sonnendecker博士告诉我们更多。
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首先，您能否向我们的读者介绍解决方案，解释它是什么，并告诉我们（用外行人的话）它是如何工作的？
PET的构建块通过酯键连接，酯键可以通过水解反应切割。然而，高能量屏障可防止在环境条件下水解。酶是生物催化剂，这意味着它们可以降低活化能，因此代表了在相当温和的反应条件下将PET分解成其单体的替代方案。
几种聚酯降解酶已经为人所知，并且已经表征。只有少数候选药物表现出足够高的活性，可以在合理的时间内完全降解热成型PET包装。我们分离出一种更有前途的高活性酶，称为PHL7。
我想解决方案背后的研发过程相当广泛。您能给我们一些关于这种方法是如何产生的见解吗？该项目是如何获得资金的？
Zimmermann教授博士是该研究领域的先驱之一。在过去的20年中，他的研究小组开发了聚酯水解酶，用于纺织和洗衣行业，最近又用于塑料废物回收过程。项目由国家来源（BMBF，DBU）和欧盟（P4SB，MIPLACE）资助。
我们目前正在寻找耐热的酶，堆肥堆既能提供高温，又能提供分解的植物物质来容纳合适的微生物。通过从环境样本中提取DNA，我们可以专门寻找所需的基因并将它们捕获出来。
在您看来，这种解决方案与现有的塑料废物流（如机械和化学回收）一起适合在哪里？
酶回收类似于化学回收，只是使用生物催化剂。与现有的回收方法相比，目前尚不清楚该过程是否可以经济地运行。然而，低能耗，高选择性以及设计生物催化剂的可能性进一步使酶法成为三级PET回收的有前途的选择。

机械回收是一个下循环过程，因为产品质量随着每个周期而降低。化学和酶回收具有通过回收可以再次用于合成的单体来关闭塑料生产周期的优势，从而独立于化石资源。

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然而，化学回收是能源密集型的，需要大量的废物流才能经济地运行，而生物催化回收可以针对特定应用进行扩展，并且需要非常小的能量投入。

像这样的一些创新最近出现在新闻中 - 为什么它们还没有扩大规模？围绕这一点有哪些挑战？
在过去的15年中，该研究领域取得了巨大的进步，从几周到几天，现在已经到几个小时，完全降解典型的PET包装废料。法国公司Carbios已经有一个试验工厂在运行，以更大规模地评估该过程，但似乎该过程仍然不经济。一个巨大的挑战是，酶只能降解像热成型容器一样的无定形PET，而双轴拉伸的PET（例如饮料瓶）不能被酶直接降解。在这里，Carbios正在使用高能量的预处理。
在这一点上，您的组织如何扩展您的特定方法？
我们最近将这一过程扩展到1升系统。在这里，我们已经学到了很多东西，这些知识将指导我们未来的反应堆设计。我们还与欧盟项目ENZYCLE的行业合作伙伴合作，进一步开发回收工艺。
这种创新和生物回收的未来会怎样？
关于生物回收，我们目前仅限于聚酯基塑料，如PET作为合适的基材。没有酶法可用于回收更顽固的塑料，如聚乙烯或聚苯乙烯，这些塑料占全球塑料废物的很大一部分。
消费后PET的生物催化回收很可能在回收“困难”的塑料废物方面找到应用，例如多层食品包装，它不能用其他方法加工，目前被燃烧或最终进入环境。

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