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以色列最新研究:無需分選,細菌就可降解PET
來源:israel21c.org    作者:章健玲    日期:2021.01.25

以色列本·古裏安大學的研究人員正在研究細菌的生物降解作用——一種更簡單、更環保的方法來分解和回收PET(聚對苯二甲酸乙二酯)。PET是食品飲料包裝和紡織產品中最常見的一種塑料。


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據介紹,早在去年11月,本·古裏安大學旗下的BGN T技術公司與葡萄牙Ecoibéria公司簽署了一項研究合作協議,以研究和證明PET細菌生物降解的有效性。

 

項目的研究結果可能會簡化目前繁瑣的塑料回收過程,即從回收箱中收集塑料瓶,然後按類型和顏色進行分離,然後研磨成小塊,熔化成原材料和纖維薄片。

 

20年的研究

 

本•古裏安大學生物技術工程系的Ariel Kushmaro教授說:“我們的研究涉及各種塑料聚合物的分解。

 

該項目的首席研究員是Alex Sivan教授,他在20年前開始從事這一領域的工作,當時世界上對塑料生物分解的研究還處於起步階段。

 

Kushmaro教授表示:“我們從微生物對能源和碳源的需求出發,認識到生物降解是源於微生物對能源和碳源的需求。”。

 

為此,它們會分解有機物——碳鏈,比如糖甚至蛋白質。我們認為,因為塑料、聚乙烯和PET也是由碳鏈組成的,所以我們應該準備一種‘富集培養物’——多年來被塑料或PET汙染的土壤含有的原始細菌群。”

 

明顯的障礙是聚乙烯由於其高度穩定的碳-碳鍵而被認為是不可生物降解的物質。因此,它的細菌分解必須在實驗室中人工促進。

 

 “除了細菌,我們還添加了我們希望它們分解的物質,讓它們工作幾個星期。經過幾次嘗試,我們發現了一種微生物,它在生長過程中利用聚乙烯作為碳和能源。庫什馬羅解釋說:“這些細菌可以處理這些聚合物。

 

庫什馬羅說:“我們知道,為了讓細菌生物降解塑料聚合物中的碳鍵,必須在無碳環境中生長,這樣細菌就別無選擇,只能消耗塑料中唯一可用的碳才能生存。”。

 

“當然,僅僅為細菌提供碳鏈是不夠的。我們必須給他們各種添加劑,比如氮和磷的來源,使他們更容易進行分解。”

 

Kushmaro、Sivan和他們的研究小組最終發現了幾種能夠在土壤樣本中成功降解聚乙烯微塑料的細菌。

 

庫什馬羅透露:“我們發現,在30天內,僅僅通過細菌的分解活動,土壤的重量就減少了10%到20%,細菌在呼吸過程中釋放出二氧化碳。”。

 

Ecoibéria是一家專門回收PET瓶的公司。該公司認識到Kushmaro和Sivan研究的潛力,並接觸了BGN技術。這項合作將包括在以色列進行實驗室測試,研究細菌如何分解PET,以及中間副產品是否可以分離並用作塑料工業的原料。

 

如果是這樣,將有新一輪的投資試點。如果這項試驗最終成功,那麽這項技術至少需要兩到三年的額外研究才能應用於工業環境。

 

更高效,品質更高

 

 “今天,如果妳想有效地回收,就必須把水瓶和奶瓶、洗發水容器等分開。”以色列海法大學(the University of Haifa)研究微塑料的Noam van der Hal博士說,“將所有類型的塑料相互分離的需要使這個過程如此復雜。”。

 

 “事實上,要把塑料製品回收到原來的質量水平和性能水平是非常困難的。現在,我們不是把瓶子回收成瓶子,而是把它回收成遊樂場的地板、長凳或建築材料。因此,它不是完全意義上的循環利用。”

 

Kushmaro認為,生物分解得到的產品是原始原料。“我們與Ecoibéria一起來推進這個項目研究,將PET片將分解成原材料,這樣產品就可以原材料的形式銷售。這一想法是微生物或酶將分解分子聚合物鏈,以便從混合物中提取幹凈的原材料,並像傳統工業做法那樣復製PET。” Kushmaro說。

 

那麽,這種新工藝在經濟上可行嗎?Kushmaro認為,生物降解比熱回收或化學回收便宜得多,使其在原材料市場上具有競爭優勢。

 

“他們正在尋找能夠改善回收利用的整體解決方案。這也與歐洲市場的環境趨勢有關,歐洲市場鼓勵投資於減少環境汙染的“綠色”項目。我們的研究是這一受歡迎趨勢的一部分。” Kushmaro說。

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