Как один из наиболее часто используемых пластиков в мире, полипропилен представляет собой глобальную экологическую проблему из-за проблем, связанных с его переработкой. Исследователи разработали новый способ разрушения этого проблемного пластика, заручившись помощью нескольких распространенных грибков.
Большинство пластиков не поддаются быстрому разложению, и для их биоразложения требуются десятилетия, что приводит к загрязнению земли и морские экосистемы. Один из этих пластиков, полиэтилен (ПП), используется во всем: от пластиковой упаковки до вешалок для одежды и пищевой пленки. Но с точки зрения пластиковых отходов полипропилен преобладает.
В основном из-за короткого срока службы в качестве упаковки и того факта, что он загрязняется другими пластиками, полипропилен, собранный на обочине, как правило, не отделяется, когда попадает на перерабатывающие предприятия, поэтому он попадает на свалку. В 2015 году в мире было произведено 75 миллионов тонн (68 миллионов тонн) полипропилена, из которых только 1% был переработан.
Но помощь может быть под рукой благодаря новой технологии переработки, разработанной исследователями из The Университет Сиднея с помощью непритязательных грибов.
«Пластиковое загрязнение на сегодняшний день является одной из самых больших проблем отходов нашего времени», — сказала Амира Фарзана Самат, ведущий автор исследования. «Подавляющее большинство из них не перерабатывается должным образом, а это означает, что они часто попадают в наши океаны, реки и на свалки. Было подсчитано, что 109 миллионов тонн (120 миллионов тонн) накопилось в реках мира, а 30 миллионов тонн (33 миллиона тонн) сейчас находится в мировых океанах — по оценкам источников, это скоро превысит общую массу рыбы». р><р>Исследователи обратились к двум грибам, обычно встречающимся в почве и растениях, Aspergillus terreus и Engyodontium album.
«Грибы невероятно универсальны и, как известно, способны разрушать почти все субстраты», — сказала Ди Картер, соавтор исследования. «Эта сверхспособность связана с их производством мощных ферментов, которые выделяются и используются для расщепления субстрата на более простые молекулы, которые затем могут поглощаться грибковыми клетками».
PP предварительно обрабатывали ультрафиолетовым светом, теплом или реагентом Фентона, кислым раствором перекиси водорода и двухвалентного железа, который часто используется для окисления загрязняющих веществ.
В чашке Петри грибы были затем наносят на обработанный ПП и степень износа анализируют с помощью микроскопии. Исследователи обнаружили, что грибки способны более эффективно расщеплять полипропилен, если его предварительно обработать ультрафиолетовым светом или нагреть. Грибы относительно быстро справились с ПП, снизив его на 21% за 30 дней и на 25-27% за 90 дней.
Предварительно обработанный полиэтилен ( слева) и после того, как (справа) были «съедены» грибами. Университет Сиднея
«Мы должны поддержать разработку прорывных технологий переработки, которые улучшают цикличность пластика, особенно тех технологий, которые основаны на биологических процессах, как в нашем исследовании. », — сказал Али Аббас, корреспондент исследования. «Важно отметить, что в нашем исследовании еще не проводилась оптимизация экспериментальных условий, поэтому есть много возможностей для дальнейшего сокращения времени разложения».
Дальнейшие исследования позволят установить биохимические процессы, лежащие в основе Это вызванное грибками разложение, но на данный момент исследователи планируют повысить эффективность своего метода разложения, прежде чем искать инвесторов с целью коммерциализации.
Исследование было опубликовано в журнале NPJ Materials Degradation.
