Plastikowe śmieci zamienione w przydatne chemikalia
Nowe badanie pokazuje, że biologiczne metody pozbywania się plastikowych odpadów mogą mieć ogromną przyszłość. Bakterie w obecności chemicznych katalizatorów mogą rozbijać śmieci na użyteczne chemikalia.
Plastikowe odpady stanowią poważny problem. Przede wszystkim dlatego, że pod pojęciem “plastik" funkcjonuje wiele różnych substancji chemicznych, spośród których każda wymaga indywidualnego podejścia podczas recyklingu, a większość metod przetwarzania takich odpadów działa tylko na jednym rodzaju plastikowych śmieci.
Badacze z National Renewable Energy w Kolorado zademonstrowali jednak metodę, za pomocą której, przy niewielkich modyfikacjach, można przekształcać różne rodzaje tworzyw sztucznych w użyteczne substancje chemiczne. Metoda opiera się na współpracy chemicznych katalizatorów i zmodyfikowanych genetycznie bakterii.
Z odpadów w szwy
Gregg Beckham z National Renewable Energy Laboratory w Kolorado wraz z kolegami opracowali dwuetapowy proces, który wykorzystuje łatwo dostępne katalizatory i zmodyfikowaną bakterię glebową, Pseudomonas putida, do przetwarzania mieszanin najpopularniejszych odpadów z tworzyw sztucznych.
Grupie udało się przekształcić polistyren, politereftalan etylenu (PET) i polietylen o dużej gęstości (HDPE) w rodzinę biodegradowalnych związków zwanych polihydroksyalkanianami, które są często wykorzystywane w zastosowaniach biomedycznych, takich jak produkcja szwów czy naprawa ścięgien.
Pierwszy etap procesu opiera się na technice przemysłowej podobnej do tej stosowanej przy wytwarzaniu kwasu tereftalowego, jednego ze składników PET. Wykorzystuje ona tlen i katalizatory chemiczne do rozbicia wiązań węglowych w odpadach z tworzyw sztucznych, co sprawia, że powstałe związki są bardziej strawne dla bakterii.
"Pierwszy krok jest jak wielki młot: po prostu bierzesz tlen i proste katalizatory chemiczne, aby wytworzyć utlenione, biodostępne półprodukty - a następnie konstruujemy organizm, który je przetwarza" mówi Beckham.
Chociaż Beckham i jego zespół zaprojektowali bakterię do produkcji polihydroksyalkanianów, powinno być możliwe takie przeprojektowanie mikroorganizmu, aby wytwarzał inne produkty, takie jak związki wykorzystywane w produkcji łatwych do recyklingu i przyjaznych dla środowiska tworzyw sztucznych. Mają również nadzieję, że poszerzą metodę tak, aby radziła sobie z większą różnorodnością tworzyw sztucznych.
"Fajną rzeczą w biologii syntetycznej i inżynierii metabolicznej jest to, że taki organizm może potencjalnie zrobić wszystko" - mówi Beckham.
Dotąd jednak proces przeprowadzono jedynie w laboratorium. Badacze mają nadzieję wkrótce udowodnić, że jego zastosowanie ma sens ekonomiczny przy zastosowaniach w dużej, przemysłowej skali.
