Создание возобновляемого и бесконечно перерабатываемого пластика с помощью бактерий
Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли успешно создали с помощью генной инженерии микробы, которые производят биологические альтернативы исходным компонентам для бесконечно перерабатываемого пластика — поли(дикетенамина) (PDK). Результаты опубликованы в Nature Sustainability.
Ключевые достижения:
- Впервые биопродукты интегрированы для создания PDK, который на 80% состоит из биоматериалов.
- Использован модифицированный E. coli для превращения растительных сахаров в ключевой строительный блок — триуксусную кислоту лактон (bioTAL).
- Продемонстрирована возможность создания пластика со 100% био-содержанием.
Преимущества PDK и нового подхода:
- Бесконечная переработка: PDK можно многократно разбирать на чистые строительные блоки и создавать новые продукты без потери качества.
- Улучшенные свойства: Включение bioTAL расширило рабочий температурный диапазон материала на 60°C по сравнению с нефтехимической версией, что открывает возможности для использования в спортивном снаряжении и автодеталях.
- Экономическая и экологическая выгода: Моделирование показывает, что при масштабировании био-PDK может стать дешевле и выделять меньше CO2, чем пластики из ископаемого сырья.
Контекст проблемы:
Ежегодно в мире производится около 400 млн тонн пластиковых отходов, и к 2050 году эта цифра может превысить 1 млрд тонн. Из 7 млрд тонн уже созданного пластикового мусора переработано лишь около 10%.
Перспективы:
Для коммерциализации технологии необходимы улучшения: ускорение конверсии сахаров в bioTAL микробами, использование бактерий с более широким "рационом" и переход на возобновляемые источники энергии для производства.