Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Zmodyfikowany enzym świetnie radzi sobie z plastikowymi butelkami

Recommended Posts

Jedynie około 30% plastiku wykorzystywanego do produkcji plastikowych butelek jest poddawanych recyklingowi. Zwykle w efekcie otrzymujemy produkt o niskiej wytrzymałości. Teraz naukowcy poinformowali o stworzeniu enzymu, który zamienia 90% plastiku w materiał wyjściowy, dzięki czemu możliwe byłoby stworzenie produktu o takich samych właściwościach co wcześniej. Obecnie trwają prace nad skalowaniem technologii i otwarciem w przyszłym roku demonstracyjnego zakładu recyklingu.

To olbrzymi krok naprzód, mówi John McGeehan, który na University of Portsmouth kieruje centrum opracowującym innowacyjne enzymy. McGeehan nie brał udziału w opracowaniu nowego wynalazku.

Poli(tereftalan etylenu) – PET –  to jedno z najszerzej stosowanych tworzyw sztucznych. Każdego roku wytwarza się go około 70 milionów ton i powszechnie produkuje się z niego butelki. Butelki PET są poddawane recyklingowi w wielu miejscach, lecz w procesie tym występują liczne problemy. Zakłady recyklingu otrzymują bowiem olbrzymią liczbę PET-ów w różnych kolorach. Materiał jest poddawany działaniu wysokich temperatur i powstaje szara lub czarna masa, której firmy nie chcą używać do produkcji opakowań. Z takiego materiału najczęściej produkuje się włókna plastikowe o niskiej jakości, z których wytwarzane są np. wykładziny podłogowe. Po jakimś czasie trafiają one na wysypisko śmieci lub do spalarni. To nie jest recykling, mówi McGeehan.

W 2012 roku na Uniwersytecie w Osace opisano enzym LLC, który jest w stanie przerywać wiązania pomiędzy tereftalanem a glikolem etylenowym. To zdecydowanie za mało, a ponadto enzym ten przestaje działać zaledwie po kilku dniach pracy w temperaturze 65 stopni Celsjusza, która jest potrzebna, by zmiękczyć materiał i umożliwić LLC dotarcie do jego wnętrza.

Teraz Alain Marty, główny naukowiec z firmy Carbios oraz Isabelle Andre z Uniwersytetu w Tuluzie, która specjalizuje się w inżynierii enzymów, postanowili udoskonalić LLC. Zidentyfikowali miejsca, w których enzym przyłącza się do PET i stworzyli setki odmian LLC ze zmienionymi miejscami oraz z dodanymi elementami zwiększającymi stabilność enzymu w wysokich temperaturach. Następnie umieścili najlepsze ze swoich enzymów w bakteriach, namnożyli je i przeanalizowali pod kątem tych, które najbardziej efektywnie rozkładają PET.

W końcu otrzymali zmutowany enzym, który jest 10 000 razy bardziej efektywny w rozkładaniu PET niż LLC i może bez przeszkód pracować w temperaturze 72 stopni Celsjusza.

Podczas prób w małym reaktorze testowym okazało się, że zmodyfikowany LLC jest w stanie rozłożyć 90% z 200-gramowego ładunku PET w ciągu 10 godzin. Uzyskane w ten sposób składniki zostały wykorzystane do ponownej produkcji butelek PET i okazało się, że mają one takie same właściwości, jak oryginalne butelki, z których powstały.

McGeehan zauważa, że jedną z największych zalet nowego enzymu jest fakt, że z materiału poddanego recyklingowi otrzymujemy materiał wyjściowy do produkcji PET o właściwościach takich, jak materiał pierwotny. Co więcej, otrzymujemy go nawet wówczas, gdy w poddawanym recyklingowi materiale znajdują się PET o różnych kolorach czy plastiki inne niż PET. Dzieje się tak dlatego, że zmodyfikowany LLC przerywa wyłącznie wiązania pomiędzy oboma składnikami PET, przywracając je do formy wyjściowej. Pomija przy tym wszystko inne, w tym barwniki czy inne tworzywa sztuczne.

Firma Carbios już buduje zakład, który ma przetwarzać setki ton PET rocznie. Jeśli technologia będzie działała jak należy, a jej wykorzystanie będzie ekonomicznie uzasadnione, być może poradzimy sobie z recyklingiem jednego z najbardziej rozpowszechnionych tworzyw sztucznych.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Doniesienie super ! Naukowcy się spisali, a Ty, chłopie, zanim opublikujesz jakiś tekst, daj go komuś do przeczytania, bo zanim Ci się ogrzeje "te" piwo, to ktoś Ci zwróci uwagę na błędy takie jak poniżej. Walcz z bylejakością w swoim życiu, to będziesz z niego zadowolony.

Co to znaczy: "Zwykle w efekcie otrzymujemy produkt o wytrzymałości. " ?
"proces ten związany jest z licznym problemami."
"wykłądziny podłogowe."
"przerywać wiązana"

Share this post


Link to post
Share on other sites

Inteligentny człowiek przeczyta i zrozumie tekst nawet w błędami ortograficznymi, gramatycznymi i natury technicznej. Nawet z powodu braku połowy liter. Czepialstwo natomiast świadczy o poczuciu wyższości... ale tylko poczuciu.

Edited by Rowerowiec

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 hours ago, Rowerowiec said:

Czepialstwo natomiast świadczy o poczuciu wyższości

Czepialstwo by to było, gdyby @Marbi nie wypisał wszystkich błędów do poprawienia. W obecnej formie jest to darmowa korekta i nie ma o co się spinać, tylko poprawić.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ekotoksykolog Heahter Leslie i chemik Maria Lamoree z Vrije Universiteit Amsterdam wraz z zespołem jako pierwsi wykazali, że plastik, którym zanieczyściliśmy środowisko naturalne, trafił już do ludzkiej krwi. Wyniki ich badań, prowadzonych w ramach projektu Immunoplast, zostały opublikowane na łamach pisma Environment International.
      Grupa naukowców z Amsterdamu opracowała metodę pozwalającą na odnalezienie plastiku we krwi człowieka. Do badań zaangażowano 22 anonimowych dawców, a ich krew sprawdzono pod kątem obecności pięciu różnych polimerów, wchodzących w skład tworzyw sztucznych.
      Polimery znaleziono u 3/4 badanych. Tym samym po raz pierwszy udowodniono, że obecny w środowisku mikroplastik przenika na naszej krwi. Wcześniej wiedzieliśmy tylko, że istnieje taka możliwość, gdyż wskazywały na nią eksperymenty laboratoryjne. Tym razem mamy dowód, że nasz organizm absorbuje plastik podczas codziennego życia, a tworzywa sztuczne trafiają do krwi.
      Średnia koncentracja plastiku we krwi wszystkich 22 badanych wynosiła 1,6 mikrograma na mililitr. To mniej więcej łyżeczka plastiku na 1000 litrów wody.
      Najczęściej występującym we krwi rodzajem plastiku były poli(tereftalan etylenu) – czyli PET, z którego wytwarza się plastikowe butelki na wodę i napoje – polietylen, popularne tworzywo do produkcji m.in. plastikowych woreczków, tzw. zrywek rozpowszechnionych w handlu spożywczym oraz polistyren, z którego powstaje styropian, szczoteczki do zębów czy zabawki. We krwi badanych znaleziono też poli(metakrylan metylu), PMMA, główny składnik szkła akrylowego. Naukowcy odkryli też polipropylen, jednak jego koncentracja we krwi była zbyt mała, by dokonać precyzyjnych pomiarów.
      Dzięki badaniom Leslie i Lamoree uczeni będą mogli pójść dalej. Teraz kolejne zespoły naukowe będą mogły poszukać odpowiedzi na pytania o to, jak bardzo nasze ciała są zanieczyszczone plastikiem, na ile łatwo mikroplastik może przenikać z krwi do różnych tkanek ludzkiego organizmu oraz czy niesie to ze sobą zagrożenie dla zdrowia, a jeśli tak, to jakie są to zagrożenia.
      Obecne prace badawcze zostały sfinansowane przez niedochodową organizację Common Seas oraz założone przez holenderskie Ministerstwo Zdrowia i Holenderską Organizację Badań Naukowych konsorcjum ZonMw zajmujące się badaniem kwestii zdrowia publicznego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Litowo-jonowe akumulatory wykorzystywane w samochodach elektrycznych to poważny problem środowiskowy i wizerunkowy. Ich recykling z pewnością poprawiłby zarówno wizerunek, jak i obciążenie dla środowiska. O ile jednak zaczyna rozwijać się cały przemysł recyklingu akumulatorów, to bardzo trudno jest namówić producentów samochodów, by chcieli korzystać z materiałów pochodzących z recyklingu.
      Ludzie uważają, że materiał z recyklingu nie jest równie dobry, jak oryginalny. Producenci akumulatorów mają wątpliwości odnośnie wykorzystywania odzyskiwanych materiałów, mówi profesor Yan Wang z Worcester Polytechnic Institute. Tymczasem badania przeprowadzone przez Wanga we współpracy ze specjalistami z US Advanced Battery Consortium (USABC) i firmy A123 Systems wykazały, że takie obawy są bezpodstawne. Katody z recyklingu są równie dobre, a nawet lepsze niż katody wykonane z dziewiczych materiałów.
      Specjaliści przeanalizowali akumulatory z pochodzącymi z recyklingu katodami NMC111. To najpowszechniej występujący typ katod, zbudowanych z manganu, kobaltu i niklu. Recykling wykonano za pomocą technologii opracowanej przez Wanga, którą uczony próbuje obecnie skomercjalizować.
      Okazało się, że katoda z materiału po recyklingu posiada więcej mikroskopijnych porów niż z dziewiczego materiału. W efekcie akumulatory z taką katodą mają podobną gęstość energetyczną, ale mogą pracować o 53% dłużej.
      Testów nie prowadzono co prawda w samochodach, ale na przemysłowych stanowiskach testowych. Na ich potrzeby wykonano odpowiadające standardom przemysłowym ogniwa o pojemności 11 Ah. Za testy odpowiedzialni byli inżynierowie z A123 Systems, a przeprowadzano je według standardów USABC dla hybryd plug-in. Wykazały one, że katody z recyklingu świetnie się sprawują. A to katody, jak mówi Wang, są najcenniejszym elementem akumulatorów. Dlatego też uczony zainteresował się właśnie ich odzyskiwaniem, gdyż to one mogą przynieść firmom zajmującym się recyklingiem największe zyski, a tym samym stać się impulsem do powszechniejszego recyklingu akumulatorów samochodowych.
      Założona przez Wanga firma Battery Resources planuje otwarcie pierwszego zakładu, który 2 2022 roku przetworzy 10 000 ton akumulatorów. Wangowi udało się też zdobyć finansowanie w wysokości 70 milionów USD, za które chce wybudowac dwa kolejne zakłady, tym razem na terenie Europy. Mają one powstać do końca przyszłego roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W tworzywach sztucznych używana jest olbrzymia liczba środków chemicznych, z których znaczna część nie została dobrze przebadana, a wiele potencjalnie szkodliwych związków jest dopuszczonych do kontaktu z żywnością. Do takich wniosków doszli naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurichu (ETH Zurich), którzy stworzyli pierwszą dużą bazę danych monomerów, dodatków i związków ułatwiających produkcję wykorzystywanych w plastikach.
      Szwajcarzy zidentyfikowali w tworzywach sztucznych około 10 500 związków chemicznych. Wśród nich 2489 używanych jest w opakowaniach, do tekstyliów trafia 2429 środków, kontakt z żywnością ma 2109 związków chemicznych, a 522 różne związki są wykorzystywane do produkcji zabawek. Z kolei w urządzeniach medycznych, w tym maseczkach, znajdziemy 247 związków chemicznych.
      Co więcej, spośród wspomnianych 10 500 substancji aż 2480 (24%) to związki o potencjalnie szkodliwym wpływie na zdrowie. To oznacza, że niemal 1/4 wszystkich chemikaliów używanych w plastikach to albo związki wysoce stabilne, albo akumulują się w organizmie, albo są toksyczne. Są to często substancje toksyczne dla zwierząt wodny, powodujące nowotwory lub uszkadzające konkretne narządy, mówi główna autorka badań, Helene Wiesinger. Uczona dodaje, że niemal połowa z tych potencjalnie szkodliwych substancji jest masowo produkowana w Unii Europejskiej lub Stanach Zjednoczonych.
      Najbardziej uderzający jest fakt, że wiele z tych potencjalnie niebezpiecznych substancji podlega bardzo słabym regulacjom lub nie są dokładnie opisane, mówi Wiesinger. Z badań wynika, że aż 53% potencjalnie niebezpiecznych substancji w ogóle nie podlega żadnym regulacjom ani w USA, ani w UE, ani w Japonii. Jeszcze bardziej zaskakujący jest fakt, ze 901 potencjalnie niebezpiecznych substancji zostało zatwierdzonych do kontaktu z żywnością. A dla około 10% takich substancji Szwajcarzy nie znaleźli żadnych opracowań naukowych.
      Tworzywa sztuczne wytwarzane są z organicznych polimerów zbudowanych z powtarzających się monomerów. W czasie produkcji dodaje się wiele różnych związków chemicznych, jak przeciwutleniacze, plastyfikatory, opóźniacze spalania itp. itd., które nadają plastikom pożądne właściwości. Ponadto używa się katalizatorów, rozpuszczalników i innych związków ułatwiających sam proces produkcyjny oraz obróbkę plastiku.
      Badacze, ustawodawcy i sam przemysł skupiają się głównie na niewielkiej liczbie niebezpiecznych chemikaliów, o których wiadomo, że znajdują się w plastikach, mówi Wiesinger. Tymczasem wiemy, że plastikowe opakowania to główne źródło organicznych zanieczyszczeń żywności, a ftalany i bromowane opóźniacze spalania wykrywane są w kurzu i powietrzu w pomieszczeniach. Coraz częściej ukazują się też badania dowodzące, że w tworzywach sztucznych znajduje się znacznie więcej niebezpiecznych substancji niż przypuszczano.
      Jednak Szwajcarów najbardziej zaskoczył i zmartwił fakt, że wykorzystuje się tak wiele potencjalnie niebezpiecznych substancji. Kontakt z takimi substancjami może mieć negatywny wpływ na zdrowie konsumentów, pracowników fabryk plastiku oraz na środowisko. Wpływają one też negatywnie na proces recyklingu, jego bezpieczeństwo i jakość przetworzonego plastiku.
      Nie można jednak wykluczyć, że potencjalnie niebezpiecznych jest znacznie więcej substancji. Szwajcarzy zauważają, że 4100 (39%) chemikaliów, które zidentyfikowali w plastikach, nie zostało nigdzie zakwalifikowanych pod względem bezpieczeństwa.
      Uczeni zbierali dane do swojej pracy przez ponad 2,5 roku. W tym czasie przeanalizowali ponad 190 publicznie dostępnych źródłem informacji z instytucji badawczych, przemysłu oraz źródeł urzędowych. Znaleźliśmy wiele luk w tych danych. Braki dotyczyły szczególnie opisu substancji i ich konkretnych zastosowań. To zaś negatywnie wpływa na możliwość podjęcia przez konsumenta decyzji, co do plastiku, jaki chce używać.
      Wyniki badań zostały opisane w artykule Deep Dive into Plastic Monomers, Additives, and Processing Aids.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jajach mew srebrzystych znaleziono związki chemiczne wykorzystywane podczas produkcji plastiku. Naukowcy z Uniwersytetów w Exeter i Queensland znaleźli w świeżo złożonych jajach mew aż sześć typów ftalanów. To chemikalia używane w tworzywach sztucznych jako plastyfikatory.
      Samice mew przekazują swojemu potomstwu ważne składniki odżywcze za pośrednictwem jaja. Są wśród nich lipidy odżywiające rozwijający się embrion oraz witamina E, chroniąca pisklęta przed stresem oksydacyjnym. Niestety, nasze badania wskazują, że obecnie samice przekazują też swojemu potomstwu ftalany i produkty niszczące lipidy. W jajach z wyższym poziomem ftalanów było więcej uszkodzonych lipidów i mniej witaminy E, mówi profesor Jon Blount z University of Exeter. Obecnie nie wiadomo, jaki wpływ mają ftalany na rozwijające się pisklę.
      Na potrzeby badań naukowcy zebrali w różnych miejscach Kornwalii 13 jaj. Wszystkie zawierały ftalany.
      Ftalany to sole i estry kwasu ftalowego. Są używane powszechnie w produktach codziennego użytku, w tym w opakowaniach żywności. Dotychczasowe badania sugerują, że kontakt matki z ftalanami może nawet o 7 punktów obniżać IQ jej dziecka. Ftalany akumulują się w tkance tłuszczowej.
      Nie wiadomo, gdzie mewy miały kontakt z ftalanami. Jednak już wcześniejsze badania wykazały obecność ftalanów w pożywieniu mew, wiadomo też, że ptaki połykają plastik.
      Badania nad wpływem plastiku na zwierzęta skupiają się głównie na zaplątaniu się oraz połykaniu plastiku. Znacznie mniej wiemy o obecności dodatków do plastiku w ciałach zwierząt. Testując jaja zyskaliśmy wgląd w zdrowie matki. Wydaje się, że zanieczyszczenie ftalanami może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem stresu oksydacyjnego, a matki przekazują je młodym, dodaje profesor Blount.
      Uczony zauważa, że powinniśmy lepiej przyjrzeć się wpływowi plastiku na środowisko i zdrowie zwierząt oraz ludzi. Nie tylko na kwestie związane z rozpadem plastiku, tworzeniem hałd śmieci, jego połykaniem, ale również nad przenikaniem chemikaliów z plastiku do wody, gleby, powietrza i żywności.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Plymouth i University of Illinois at Urbana-Champaign postanowili przetestować nowe i używane plastikowe przedmioty, w tym dziecięce zabawki, opakowania na kosmetyki i wyposażenie biurowe, pod kątem występowania w nich metali ziem rzadkich. Wyniki badań mogą niepokoić.
      Okazało się, że metale ziem rzadkich trafiły do 24 z 31 testowanych produktów, w tym do jednorazowych opakowań na żywność. Metale te są wykorzystywane do produkcji sprzętu elektronicznego, a do plastiku trafiają przypadkiem w wyniku recyklingu.
      Jako, że metale ziem rzadkich znaleziono też w plastiku znalezionym na plażach, autorzy doszli do wniosku, że zanieczyszczenie tymi metalami trwa od dawna i nie jest związane z jednym źródłem czy niedopatrzeniem.
      Metale ziem rzadkich są stosowane w elektronice ze względu na ich właściwości magnetyczne, fosforoscencyjne czy elektrochemiczne. Jednak nie są celowo dodawane do plastiku, gdyż niczemu tam nie służą. Ich obecność jest najpewniej wynikiem przypadkowego zanieczyszczenia podczas mechanicznego oddzielania i przetwarzania elementów nadających się do recyklingu, mówi główny autor badań, doktor Andrew Turner.
      Nie znamy skutków zdrowotnych chronicznego narażenia na kontakt z niewielkimi ilościami metali ziem rzadkich. Jednak coraz częściej znajdujemy je w coraz większym stężeniu w żywności, wodzie, niektórych lekarstwach. To oznacza, że plastik prawdopodobnie nie jest znaczącym źródłem zagrożenia. Jednak znalezienie tych metali w plastiku wskazuje, że mogą się tam też trafiać inne składniki o znanym negatywnym wpływie na zdrowie, dodaje.
      Doktor Turner specjalizuje się w badaniu toksycznych substancji w produktach codziennego użytku. W 2018 roku wykazał, że niebezpieczne dla zdrowia związki bromu, antymonu i ołowiu trafiają do przedmiotów mających kontakt z żywnością oraz do innych przedmiotów codziennego użytku, gdyż producenci tych przedmiotów wykorzystują plastik z recyklingu elektroniki.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...