Бактерії допомогли створити пластик, який можна безкінечно переробляти

Пластик є одним із найкорисніших матеріалів у сучасному світі, але, на жаль, він також є одним із найбільших забрудників довкілля. Тепер дослідники з лабораторії Берклі винайшли спосіб створення бактерій для виробництва сировини, з якої можна виготовляти пластик, що можна буде повністю безкінечно переробляти.

• Студенти КПУ створили фільтр, який може очистити воду від усіх забруднень

Деталі

Різноманітні програми перероблення пластику відомі давно й успішно функціонують, але невтішна правда полягає в тому, що переважна більшість цього матеріалу спалюється або потрапляє на звалище. У 2019 році лабораторія Берклі представила новий тип пластику під назвою полідікетоенамін (PDK), у якому зв’язки між молекулами можуть бути легко розщеплені, щоб потім створювати щось нове без втрати якості.

У попередніх дослідженнях вчені спочатку виготовляли PDK з тих самих нафтохімікатів, які входять до звичайного пластику, але для нового дослідження вони успішно перейшли на відновлюване джерело. Команда сконструювала бактерію E. coli так, щоб вона могла перетворювати цукор із рослин у молекулу під назвою лактон триоцтової кислоти (TAL), яку потім можна комбінувати з іншими хімічними речовинами для отримання PDK.

Необроблений TAL, вироблений бактеріями (ліворуч), можна змішувати з іншими хімічними речовинами для створення пластикового PDK, який безкінечно переробляється (праворуч). Фото: Jeremy Demarteau/Berkeley Lab

Кінцевим результатом є пластиковий матеріал, який можна вибірково налаштувати на гнучкий, міцний або навіть клейкий, залежно від конкретного застосування. Цей новий PDK не тільки більш екологічно чистий, але команда виявила, що він також може працювати при вищих робочих температурах, ніж попередня версія – до 60 °C. Це відкриває ширший діапазон потенційних застосувань.

Пластик PDK можна легко розщепити за допомогою кислотної ванни, яка руйнує зв’язки між його молекулами. Peter Christensen/Berkeley Lab

У своєму нинішньому вигляді PDK приблизно на 80% складається з біоматеріалу, але науковці переконані, що майбутні версії будуть такими на 100%. Наступні вдосконалення цієї концепції передбачають пошук способів змусити бактерії перетворювати ширший спектр рослинних цукрів і сполук у сировину та прискорити це перетворення. Автор дослідження Корін Скаун зазначає:

Наші нові результати надзвичайно обнадійливі. Ми виявили, що за умови навіть незначних удосконалень у виробничому процесі ми незабаром зможемо виробляти біопластики PDK, які є дешевшими та викидають менше CO2, ніж ті, що виготовляються з використанням викопного палива.

Раніше оксфордські вчені заявили, що проста дієта може допомогти зберегти планету. Боротися зі зміною клімату можна не лише за допомогою екологічного транспорту чи зменшення споживання енергії.