Команда исследователей из Политехнического института Ренсселера (RPI) в США сделала революционное открытие: процесс, который не только решает проблему пластиковых отходов, но и прокладывает путь к новым, более экологичным материалам. Используя бактерии, способные переваривать ПЭТ-пластик, эти ученые нашли способ быстро превратить отходы в биоразлагаемый шелк, вдохновленный устойчивостью и гибкостью паучьего шелка.
Срочность решения
Ежегодно производятся сотни миллионов тонн пластика, большая часть которого не перерабатывается. ПЭТ-пластик, обычно встречающийся в одноразовых пищевых контейнерах, часто попадает на свалку или в окружающую среду, где он может разложиться на частицы микропластика и оказаться в самых неожиданных местах: овощной все плацента материнский, из облаков al Cuore Umano.
Производство нового пластика не только имеет огромный углеродный след, но и способствует накоплению отходов, причем во многих странах он не показывает никаких признаков уменьшения.
Новая технология RPI
Исследователи RPI обратили внимание на бактерии синегнойная палочка. Бактерии естественным образом способны потреблять полиэтилен. Благодаря редактированию генов эти микроорганизмы были модифицированы для производства материала, подобного шелку, путем вставки последовательности аминокислот, аналогичной белку, обнаруженному в шелке. Полное исследование вы можете найти здесь.
Используемый процесс? Это сравнимо с ферментацией, используемой при производстве пива. В этом случае вместо того, чтобы кормить микробов сахаром, исследователи скармливают им «предварительно переваренную» форму пластиковых отходов, превращая их в новый материал.
Паучий шелк – это природный кевлар. Он может быть почти таким же прочным, как сталь под напряжением. Однако он в шесть раз менее плотный, чем сталь, поэтому очень легкий. Будучи биопластиком, он эластичен, устойчив, нетоксичен и биоразлагаем.
Хелен Жа, доктор философии, доцент кафедры химической и биологической инженерии Политехнического института Ренсселера
Потенциал биоразлагаемого шелка
Выбор начать с шелка был обусловлен его уникальными свойствами: он прочный, легкий и естественно биоразлагаемый. Этот материал может функционировать во многом так же, как привычный нам пластик, но с дополнительным преимуществом: он разлагается естественным путем без специальной обработки. Натуральный шелк уже нашел применение в нескольких областях, но традиционный процесс производства не является устойчивым.
Возможность производства шелка из пластиковых отходов может позволить более широко использовать этот материал в тех сферах, где сейчас используется неперерабатываемый пластик. Кроме того, использование редактирования генов открывает возможность персонализировать материал, черпая вдохновение из разных типов шелка, производимого разными видами пауков. Это нововведение демонстрирует, что можно решить проблему пластиковых отходов, производя полезные материалы, которые не загрязняют планету в долгосрочной перспективе.
Шелк из пластика: перспективы на будущее
Хотя проект все еще находится на ранней стадии, идея о том, что бактерии могут превращать пластиковые отходы в ценный материал, доказана и успешна. Команда RPI работает над тем, чтобы сделать этот процесс более эффективным. Цель? Улучшить выход «бактериального шелка», чтобы производство стало коммерчески жизнеспособным.
Массовый подход может изменить наше представление о производстве материалов, заменив крупные химические заводы более естественными и устойчивыми процессами. Важный шаг на пути к будущему, в котором материалы, необходимые для нашей повседневной жизни, будут производиться экологически устойчивым образом, без ущерба для здоровья нашей планеты.
