Ich bin ehrlich: Ich bin mir nicht sicher, was durch all das aus uns wird Kunststoff.
Es ist nicht biologisch abbaubar, und wenn wir nicht verstehen, wie man es WIRKLICH recycelt (effektiv, schnell, nachhaltig, wirtschaftlich), wird es schlecht. Bedenken Sie, dass immer noch täglich mehr als 6 Millionen Barrel Öl verwendet werden, um Plastiktüten, Erfrischungsgetränkeflaschen und mehr herzustellen, und Sie werden verstehen, dass dies nicht nur ein riesiges Problem ist – es ist praktisch eine Artenbedrohung. Und ich habe nicht gesagt "Mikroplastik"...
Eine neue Studie beschreibt die Verwendung einer enzymatischen Variante, der Einfachheit halber sage ich einfach „Enzym“, die speziell entwickelt wurde, um die Zeit, die zum Abbau von Kunststoff benötigt wird, erheblich zu verkürzen.
Das Enzym der Wunder
„Wir könnten dieses Enzym verwenden, um mit Plastikverschmutzung kontaminierte Orte zu säubern“, sagt das Team der University of Texas, das es entwickelt hat.
Tests haben gezeigt, dass es Gegenstände aus Polyethylenterephthalat (PET) zersetzen kann innerhalb einer Woche, unter Umständen sogar innerhalb von 24 Stunden: in der Natur dauern sie auch Jahrtausende.
Mögliche Verwendungen
„Die Möglichkeiten, dieses Verfahren zu nutzen, sind in allen Branchen grenzenlos“, sagt der Chemieingenieur Hal Alper, an der Spitze der Forschung.
Dieses Enzym würde Unternehmen in vielen Branchen nicht nur dabei helfen, Abfall zu reduzieren, sondern es ihnen auch ermöglichen, beim Recycling ihrer Produkte eine Führungsrolle zu übernehmen. Um sie "zu Hause" zu recyceln, ohne auf externe Transporte und Prozesse zurückgreifen zu müssen.
Ein intelligenter Organismus
Das Team rief das Enzym an FAST-PETase (Funktionelle, aktive, stabile und tolerante PETase). Er entwickelte es aus einem früheren natürlichen Enzym, das PET-Kunststoff abbaut, und modifizierte es mithilfe von maschinellem Lernen, um fünf Mutationen zu identifizieren, die es ihm ermöglichen, Kunststoff unter verschiedenen Umweltbedingungen schneller abzubauen.
Außerdem gelang es den Forschern, den Kunststoff durch chemische Reaktionen wieder zu polymerisieren. Auf diese Weise ermöglicht das Enzym, dass der Kunststoff „zerlegt“ und „wieder zusammengesetzt“ wird, um neue Produkte zu schaffen.
Tests zum FAST-PETase-Enzym
Die Forschung von FAST-PETase umfasste die Untersuchung von 51 verschiedenen Post-Consumer-Kunststoffbehältern, fünf verschiedenen Polyesterfasern und PET-Stoffen sowie Wasserflaschen.
In Tests mit all diesen Produkten hat das Enzym seine Wirksamkeit bei Temperaturen unter 50 Grad Celsius (122 Grad Fahrenheit) bewiesen.
„Wenn man an umweltfreundliche Reinigungslösungen denkt, braucht man ein Enzym, das bei Raumtemperatur funktioniert“, erklärt Alper. „Unsere Technologie hat einen deutlichen Vorteil gegenüber allen anderen.“
PET ist in vielen Verbraucherverpackungen enthalten, von Textilien bis hin zu Getränkeflaschen. An sich soll es repräsentieren etwa 12 % des gesamten weltweiten Abfalls. Wenn das nicht beängstigend genug klingt, wissen Sie das weltweit, weniger als 10% aller Kunststoffe wurden bereits recycelt.
Ideale Lösung
Die Einführung von FAST-PETase könnte enorm helfen. Die Forscher sagen, dass es relativ kostengünstig, tragbar und nicht zu schwierig auf die Art von industriellem Niveau zu skalieren ist, das erforderlich wäre.
Heutzutage besteht die beliebteste Art, Plastik loszuwerden, darin, es auf einer Deponie zu entsorgen, wo es sehr langsam verrottet, oder es zu verbrennen, was teuer und umweltschädlich ist. Es ist offensichtlich, dass neue Methoden benötigt werden – dieses Enzym könnte ideal sein.
Dieses Projekt demonstriert die Effektivität der Kombination verschiedener Bereiche, von der synthetischen Biologie über die chemische Verfahrenstechnik bis hin zum maschinellen Lernen. Eine Kraft, die unterschiedliche Disziplinen zu vereinen, die in Zukunft immer wichtiger wird.
Forschung wurde in Nature veröffentlicht.
