Franske forskere har fundet en måde at øge genanvendelsesprocenten for plast: modifikation af enzymer kan øge genanvendelseshastigheden af plastflasker i dine hænder med 3 gange. Den relevante forskning blev offentliggjort i Nature den 8. april.
Som den mest almindelige plastkomponent i verden kan den globale årlige produktion af polyethylenterephthalat (PET) nå op på 70 millioner tons. Selv om mange regioner angiver PET-plastflasker som genanvendelige materialer, er genanvendelsesprocenten ikke tilfredsstillende. Kun 30% må genbruges og laves til ny plast med lav styrke.
Der er et andet pinligt problem, når genanvendelse: PET-plast har forskellige farver. Hvis det genbruges uden forskel, vil sorte eller grå plastpartikler blive produceret efter høj temperatursmeltning. Plastprodukter af denne type hilses ikke velkommen af emballageproducenter. Derfor er disse genanvendte produkter ofte lavet til tæpper eller andre lavkvalitets plastfiberprodukter, og det endelige bestemmelsessted er stadig deponering eller forbrænding.
For at løse disse problemer søgte forskere efter enzymer, der kan nedbryde PET og andre plastkomponenter fra forskellige mikroorganismer. I 2012 fandt forskere ved Osaka University i Japan bladgren kompost cutinase (LLC) i kompost. Dette enzym kan kløve PET-molekyler, men har ulemperne ved langsom nedbrydning og dårlig holdbarhed.
Så forskere fra University of Toulouse samarbejdede med Sustainable Plastics Company for at starte med LLC's krystalstruktur og ændre den.
LLC kan nedbryde plast, fordi det kan binde sig til den kemiske binding, der forbinder terephthalat og ethylenglycol i PET-molekylet og bryde det. Ved krydset fandt forskerne en nøgle aminosyre, og baseret på dette blev hundreder af mutantversioner af LLC omdannet. For at få det til at fungere ved højere temperaturer tilføjede forskerne også termometable enzymer.
Efter at have syntetiseret, screening og sammenlignet et stort antal mutantversioner fandt forskerne endelig en forbedret version af LLC, som er 10.000 gange mere effektiv til at bryde kemiske bindinger end den originale version. Desuden er den maksimale driftstemperatur i den oprindelige version 65°C, og den forbedrede version øger denne temperatur til 72°C.
I reaktoren kan det forbedrede enzym nedbrydes 200 gram PET-plast inden for 10 timer med en nedbrydningseffektivitet på 90%. Forskerne ændrede PET-råmaterialerne i overensstemmelse hermed og fandt, at plastflaskerne fremstillet af de nye materialer er lige så stærke som dem, der er fremstillet af traditionel plast.
Teknologien har udvidet sin applikationsskala, og relaterede virksomheder bygger demonstrationsanlæg. Det anslås, at hundredvis af tons PET kan genanvendes hvert år, og det forventes afsluttet næste år. Teknologien er imidlertid i øjeblikket ikke i stand til at realisere genanvendelsen af andre typer plast, såsom polyethylen og polystyren, og det er stadig uvist, om teknologien med succes kan markedsføres. Men nogle forskere sagde, at i fremtiden, forbrugere og producenter kan være villige til at betale lidt højere priser for den samme stærke, men mere genanvendelige genanvendt plast.
