Бактерии снова задействовали для разложения пластика

Группа ученых из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL) разработала двухэтапный процесс, в котором сначала используется химический, а затем биологический метод разрушения смеси наиболее распространенных пластиков: полиэтилен высокой плотности (HDPE), полистирол и полиэтилентерефталат (ПЭТ).

Химический метод состоял в использовании каталитической реакции оксигенации с катализатором на основе кобальта или марганца для разрушения жестких полимерных цепей на кислородсодержащие молекулы органических кислот. Далее были задействованы бактерии Pseudomonas putida. Ученые создали для микроорганизмов такие условия, при которых те потребляли насыщенные кислородом органические молекулы. Последние создавались из различных пластиков с использованием реакции «самоокисления»: дикарбоновые кислоты из полиэтилена, терафталевую кислоту из ПЭТ и бензойную кислоту из полистирола.

В итоге бактерии произвели два химических ингредиента, каждый из которых используется для производства высококачественных полимеров или биополимеров с улучшенными характеристиками.

Отметим, что в рамках исследования использовались как смесь гранул чистого полимера, так и смешанный тип пластика. Смеси пластмасс, переработка которых обычно является головной болью, были разбиты на полезные, более мелкие химические ингредиенты в двухэтапном процессе.

Тем не менее, ученые столкнулись с проблемой внедрения разработанной технологии в реальное масштабируемое производство: разложение каждого из типов пластика требует своего температурного режима, при которой протекает реакция автоокисления.

По словам соавтора исследования химика Шеннона Шталья, указанная проблема может быть разрешена уже в ближайшее время, поскольку множество исследовательских коллективов сегодня работают над технологическими решениями по превращению ксилола в терапталовую кислоту – молекулу-предшественник ПЭТ. Важнее этого подвести экономическое обоснования для инновации.