Shkencëtarët kanë shpallur edhe një herë një mënyrë të re të dekompozimit të plastikës

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Shkencëtarët gjetën aksidentalisht një substancë që dekompozon plastikën brenda pak ditësh. Ata planifikojnë t'i përqendrojnë përpjekjet e tyre në përmirësime të mëtejshme - ata tashmë kanë ide se si të shpejtojnë dekompozimin me një faktor prej 100.

Shkencëtarët kanë krijuar një enzimë që mund të shkatërrojë plastikën dhe funksionon veçanërisht mirë me shishet plastike. Kjo arritje do të ndihmojë në trajtimin e sasisë së madhe të plastikës që ndot planetin. Ata raportuan rezultatet në revistën Proceedings of the National Academy of Sciences.

Në vitin 2016, baktere të afta për të thithur plastikë u gjetën në një deponi në Japoni. Procesi, i cili zakonisht zgjat me shekuj, u zgjati disa ditë. Tani shkencëtarët kanë arritur të përcaktojnë strukturën e enzimës që përdorin për këtë dhe ta sintetizojnë atë. Kur ekipi testoi enzimën, doli se ishte në gjendje të trajtonte polietilen tereftalatin (PET) të përdorur në shishet e pijeve edhe më mirë se origjinali.

“Doli që ne e përmirësonim enzimën. Ne ishim pak të tronditur”, thotë profesori John McGehan i Universitetit të Portsmouth në MB. "Ky është një zbulim i vërtetë."

Duke bërë këtë, studiuesit shpresojnë se do të jenë në gjendje ta përmirësojnë atë, duke e bërë atë të funksionojë edhe më shpejt.

“Shpresojmë ta përdorim këtë enzimë për të zbërthyer plastikën në përbërësit e saj dhe më pas t'i përdorim përsëri për të bërë plastikë. Kjo do të thotë se nuk do të ketë më naftë për t'u prodhuar dhe se sasia e plastikës në mjedis mund të reduktohet”, vëren McGeehan.

Rreth një milion shishe plastike shiten çdo minutë në botë. Vetëm 14% e tyre janë të përpunuara. Shumë nga pjesa tjetër përfundojnë në oqeane, duke ndotur edhe qoshet më të largëta, duke dëmtuar jetën detare dhe - potencialisht - konsumatorët e ushqimeve të detit.

"Plastika është jashtëzakonisht rezistente ndaj degradimit," shpjegon McGehan.

Sot, shishet që janë ricikluar përdoren për të prodhuar fibra të errëta që bëhen material për veshje dhe qilima. Por falë përdorimit të një enzime, ato mund të përdoren për të bërë shishe të reja plastike, duke eliminuar nevojën për të prodhuar më shumë plastikë.

"Ne duhet të jetojmë me faktin se nafta kushton pak, prandaj prodhimi i PET është i lirë," tha McGehan. "Është më e lehtë për prodhuesit të krijojnë më shumë plastikë sesa të përpiqen ta riciklojnë atë."

Si fillim, studiuesit identifikuan strukturën e një enzime të prodhuar nga bakteret nga Japonia. Për ta bërë këtë, ata përdorën sinkrotronin e Diamantit, i cili është i aftë të prodhojë rreze X të fuqishme, gjë që bën të mundur shikimin e strukturës së atomeve individuale. Enzima u zbulua të jetë e ngjashme me atë që përdoret zakonisht për të zbërthyer kutinë polimer natyral, dylli që shpesh mbulon lëkurën e frutave. Manipulimi i enzimës gjatë studimit të punës së saj rezultoi pa dashje në një përmirësim në aftësinë e saj për të degraduar plastikën.

"Është një përmirësim modest prej 20%, por kjo nuk është pika," thotë McGehan. - Ajo që ndodhi tregon se enzima ende nuk është optimizuar. Kjo na jep mundësinë të përdorim të gjitha teknologjitë që janë përdorur në zhvillimin e enzimave të tjera ndër vite dhe të krijojmë një enzimë që funksionon jashtëzakonisht shpejt.”

Një nga përmirësimet e mundshme është transplantimi i enzimës tek bakteret ekstremofile që mund t'i rezistojnë temperaturave mbi 70 ° C - shkrin PET, dhe në formë të shkrirë dekompozohet 10-100 herë më shpejt. Disa kërpudha mund të kontribuojnë gjithashtu në degradimin e plastikës, por bakteret janë më të lehta për t'u përdorur për qëllime industriale.

Bakteret që po evoluojnë aktualisht në mjedis mund të përdoren për të vrarë lloje të tjera të plastikës, tha McGehan. Megjithëse pjesa më e madhe e plastikës është në oqean, studiuesit shpresojnë se do të jetë e mundur të transportohen bakteret që hanë plastikë në këto grumbuj mbeturinash.

"Unë mendoj se kjo është një punë shumë interesante që tregon se ka potencial për përdorimin e enzimave për të luftuar problemin në rritje të mbetjeve," tha kimisti Oliver Jones. “Enzimat janë jo toksike, të biodegradueshme dhe mund të merren me ndihmën e mikroorganizmave në sasi të mëdha”.

Larvat e molës së dyllit mund të konkurrojnë me bakteret - kohët e fundit është treguar se ato janë në gjendje të thithin plastikë me një shpejtësi mbresëlënëse. Zbulimi u bë rastësisht - një nga studiuesit, Federica Bertochini, një bletërritëse amatore, ishte e angazhuar në heqjen e parazitëve nga huall mjalti të koshereve të saj. Bertochini i vendosi përkohësisht vemjet e nxjerra në një qese të rregullt plehrash dhe pas pak zbuloi se nuk kishte larva.

Bertochini, një studiues në Institutin Spanjoll të Biomjekësisë dhe Bioteknologjisë, u interesua për fenomenin dhe kreu një eksperiment shkencor me biokimistë nga Kembrixhi. Rreth njëqind larva u morën, u vendosën në një qese plastike të zakonshme të blerë në një dyqan britanik dhe pritën që të shfaqeshin vrimat. Siç doli, njëqind vemje janë në gjendje të përballojnë 92 mg polietileni në 12 orë.