Francouzští vědci našli způsob, jak zvýšit míru recyklace plastů: modifikace enzymů může zvýšit míru recyklace plastových lahví ve vašich rukou třikrát. Příslušný výzkum byl publikován v časopise Nature dne 8. dubna.
Jako nejběžnější plastová složka na světě může celosvětová roční produkce polyethylentereftalátu (PET) dosáhnout 70 milionů tun. Ačkoli mnoho regionů vypsává PET plastové lahve jako recyklovatelné, míra recyklace není uspokojivá. Pouze 30 % může být recyklováno a vyrobeno z nového plastu s nízkou pevností.
Při recyklaci je další trapný problém: PET plast má různé barvy. Pokud je recyklován bez rozdílu, černé nebo šedé plastové částice budou vyrobeny po vysokoteplotním tání. Výrobci obalů neuvítají plastové výrobky tohoto typu. Proto jsou tyto recyklované výrobky často vyrobeny z koberců nebo jiných výrobků z plastových vláken nízké kvality a konečným cílem je stále skládkování nebo spalování.
Za účelem vyřešení těchto problémů vědci hledali enzymy, které mohou rozkládat PET a další plastové složky z různých mikroorganismů. V roce 2012 vědci z Ósacké univerzity v Japonsku našli v kompostu kompostovou cutinázu (LLC). Tento enzym může štěpit molekuly PET, ale má nevýhody pomalého rozkladu a špatné trvanlivosti.
Vědci z Univerzity v Toulouse proto spolupracovali se společností Sustainable Plastics Company, aby začali s krystalovou strukturou LLC a upravovali ji.
LLC může degradovat plasty, protože se může spojit s chemickou bondou spojující tereftalát a ethylenglykol v molekule PET a zlomit ji. Na křižovatce vědci našli klíčovou aminokyselinu a na základě toho byly přeměněny stovky mutantních verzí LLC. Aby to fungovalo při vyšších teplotách, vědci také přidali termostable enzymy.
Po syntéze, screeningu a porovnání velkého počtu mutantních verzí vědci konečně našli vylepšenou verzi LLC, která je 10 000krát efektivnější při lámání chemických vazeb než původní verze. Maximální provozní teplota původní verze je navíc 65°C a vylepšená verze zvyšuje tuto teplotu na 72°C.
V reaktoru může vylepšený enzym rozkládat 200 gramů PET plastu do 10 hodin s účinností rozkladu 90%. Výzkumníci odpovídajícím způsobem upravili PET suroviny a zjistili, že plastové lahve vyrobené z nových materiálů jsou stejně silné jako lahve vyrobené z tradičních plastů.
Technologie rozšířila svou aplikační stupnici a spřízněné společnosti budují demonstrační závody. Odhaduje se, že každý rok lze recyklovat stovky tun PET a jeho dokončení je plánováno na příští rok. Tato technologie však v současné době není schopna realizovat recyklaci jiných typů plastů, jako je polyethylen a polystyren, a stále není známo, zda lze tuto technologii úspěšně udát na trh. Někteří vědci však uvedli, že v budoucnu mohou být spotřebitelé a výrobci ochotni zaplatit za stejně silný, ale recyklovatelnější recyklovaný plast o něco vyšší ceny.
