Сколько способов разложения пластика вы знаете?

Пластики привносят большое удобство в жизнь людей, но в то же время проблема загрязнения окружающей среды становится все более серьезной. Как найти баланс между удобством и защитой окружающей среды стало общей проблемой, стоящей перед человечеством во всем мире. Сегодня мы поделимся несколькими методами разложения пластика, надеясь вдохновить вас.

1. Свет, кислородное разложение и биоразложение.

В настоящее время основными способами разложения пластмасс являются световая, кислородная и биодеградация.

Фоторазлагаемые и кислородно-разлагаемые пластики обычно смешивают с добавками в традиционных нефтехимических пластиках для ускорения фрагментации пластиков под действием света или более высоких температур. Современные фоторазлагаемые и кислородно-разлагаемые пластики не могут быть полностью разложены в течение контролируемого времени, и некоторые виды пластика все равно останутся в окружающей среде.

Однако биоразложение предполагает, что пластмассы производятся из биомассы, а не из нефтехимического сырья. Было бы идеально, если бы биоразложение могло разлагать как пластиковые изделия, изготовленные из нефтехимических материалов, так и пластиковые изделия, изготовленные из биологических материалов. По имеющимся данным, 83% биоразлагаемых пластиков на самом деле являются «компостируемыми пластиками», и для их эффективного разложения требуется температура до 50 градусов C и влажность 55%, но в общей окружающей среде трудно достичь таких условий.

2. Ферменты, способные «съедать» пластик полимолочной кислоты.

Швейцарские ученые обнаружили новый «адаптированный к холоду микроб», способный расщеплять и переваривать различные виды пластика при низких температурах. Это открытие является первым шагом на пути к разработке более экономически эффективных промышленных методов расщепления пластика с надеждой в конечном итоге устранить пластиковое загрязнение на планете.

Швейцарские ученые отправились в Гренландию, на Шпицберген, в альпийские и арктические регионы Швейцарии, чтобы собрать образцы 19 видов бактерий и 15 видов грибов, обнаруженных на выброшенном или намеренно закопанном пластике. Путем экспериментов ученые установили, что при температуре 15 градусов более половины (56%) штаммов, а именно 11 грибов и 8 бактерий, переваривают PUR, а 14 грибов и 3 бактерии переваривают PBAT и PLA. Однако ни один из микроорганизмов не смог переварить PE в течение 126-дневного периода культивирования.

По совпадению, команда Сюй Тина из Калифорнийского университета в Беркли изобрела новый способ разложения пластика. Они оборачивают фермент, способный «съедать» пластик в специфические молекулы, и всего за несколько недель пластик может полностью разложиться под действием чуть более высоких температур и воды, мало того, разложившийся пластик станет питательной средой для почвенных микробов. , действительно станет «компостируемым пластиком».

3. Бактерии, «жующие» ПЭТ-пластик

В 2016 году исследовательская группа под руководством Ясухэя Оды из Киотского политехнического университета волокна и Кэндзи Миямото из Университета Кейо в Японии обнаружила, что микроб может проглотить терефтатный пластик (ПЭТ), тип пластика, изготовленного из нефтехимических продуктов.

Бактерия, питающаяся ПЭТ, называется Sakaibacterium Osaka. После тщательного микробиологического анализа японская исследовательская группа обнаружила, что бактерия способна расти в больших количествах на ПЭТ-пленках, поэтому бактерию назвали Sakai Osaka. Бактерии могут «поедать» полимеры ПЭТ при умеренной температуре 30 градусов по Цельсию. На основании этого исследователи полагают, что Sakai можно использовать для разложения ПЭТ-пластика.

Однако дальнейшие исследования показали, что этим бактериям нравится аморфный ПЭТ, а при фактическом производстве и использовании пластиковых изделий используется кристаллизованный ПЭТ, поэтому влияние этих бактерий на разложение ПЭТ не является идеальным. Кроме того, бактерии Сакаи также медленно разлагают пластик в естественных условиях окружающей среды, и для полного разложения небольшой пластиковой пленки требуется шесть недель. Чтобы эти бактерии достигли практической стадии, их необходимо дополнительно оптимизировать, прежде чем их можно будет использовать для очистки мировых отходов ПЭТ-пластика. Однако японские исследователи утверждают, что могут модифицировать фермент, используемый Сакаи, чтобы сделать его более отзывчивым и полезным.

В связи с этим команда У Бяня из Института микробиологии Китайской академии наук провела исследование по оптимизации ферментов, необходимых бактериям Сакаи для разложения ПЭТ-пластиков, и получила модернизированный фермент со значительно повышенной стабильностью, что повысило эффективность разложения. бактерий Сакаи на ПЭТ-пленках в 300 раз. Результаты исследования были опубликованы в январском номере журнала Американского химического общества «Катализ» за 2021 год.

4. Исследования и разработки саморазлагаемых пластмасс.

Следующим уровнем стратегии по разложению пластика является разработка и производство пластика, способного разлагаться самостоятельно, и в этом отношении китайские исследователи добились определенного прогресса.

Китайский Южно-Китайский технологический университет, китайская компания Guangdong Juyi New Materials Co., Ltd. и чилийская компания, совместно разработанная для использования поливинилового спирта в качестве основного сырья для водорастворимых сумок для покупок, будут запущены в производство на рынке, ответственность несет Китай. по производству сырья, оказанию технической поддержки, чилийская компания отвечает за рынок продукции и продажи. В будущем сырье для сумок для покупок останется основной производственной базой в Цинъюань, Гуандун, а сумки для покупок будут производиться в Чили или других местах и ​​продаваться по всему миру.

Эта водорастворимая сумка для покупок обладает высокой несущей способностью и растворимостью в холодной воде, подходит для использования в безводной среде и может «исчезнуть» при попадании в воду после использования, без загрязнения. Водорастворимый пакет ПВА, время разложения всего 5 минут. Это, очевидно, прорыв в деградации пластиковых пакетов, и в мире, включая Китай, есть ряд университетов и предприятий, занимающихся разработкой этой технологии, а для фактического применения на рынке все еще может потребоваться некоторое время.

Кроме того, на рынке есть некоторые биоразлагаемые пластмассы, но на самом деле полная деградация все еще не является удовлетворительной, поэтому исследование и применение деградации пластика будут постоянной и серьезной проблемой для человечества.

Мировое производство пластика с 2000 года равно общему производству пластика за все годы до 2000 года, и одна треть пластика попадает в природу. Только в 2016 году в природу попало около 100 миллионов тонн пластиковых отходов.

«Пластик не только загрязняет океанские водные пути и ставит под угрозу водную жизнь, он находится в организме каждого человека». Генеральный директор WWF Марко Ламбертини заявил, что загрязнение пластиком является неотложной глобальной проблемой, и правительства всего мира должны серьезно отнестись к этому выводу, и призвал правительства, предприятия и потребителей работать вместе для разработки международных положений по принятию мер по борьбе с пластиком. загрязнение у источника.