Учёные ускорили разложение пластика в 10 раз с помощью модифицированного фермента
Исследователи из Королевского колледжа Лондона и Университета Рутгерса в Нью-Джерси создали модифицированный фермент, который разлагает полиэтилентерефталат (ПЭТ) в 10 раз быстрее, используя при этом в 10 раз меньше фермента. Для этого они изменили жидкость, в которой работает фермент, и внесли небольшие изменения в его структуру. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
В лабораторных тестах модифицированный фермент в ионной жидкости показал 9,2-кратное увеличение скорости разрыва химических связей пластика и провёл примерно в 9,5 раза больше химических реакций. Он продолжал работать с постоянной скоростью в течение семи дней, тогда как немодифицированный фермент в воде терял активность уже после первого дня. Метод также сработал на фрагментах, вырезанных из использованной бутылки, без предварительного нагрева.
Исследователи смогли восстановить 97,1% ионной жидкости для повторного использования, а также выделить терефталевую кислоту — один из основных химических компонентов ПЭТ — в виде чистого порошка. Это может снизить потребность в первичном сырье из ископаемого топлива. Однако после процесса восстановления фермент перестал работать эффективно, и учёные работают над улучшением его извлечения.
Результаты опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Авторы оценивают, что применение подхода к более продвинутым ферментам может сократить время почти полного разложения ПЭТ с двух дней до примерно пяти часов. Дальнейшие исследования необходимы для промышленного масштабирования процесса и оценки его энергозатрат и экономической эффективности.
