Wanasayansi wametangaza tena njia mpya ya mtengano wa plastiki

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Wanasayansi kwa bahati mbaya walipata dutu ambayo hutengana na plastiki kwa siku chache. Wanapanga kuelekeza juhudi zao katika uboreshaji zaidi - tayari wana mawazo juu ya jinsi ya kuharakisha mtengano kwa sababu ya 100.

Wanasayansi wameunda enzyme ambayo inaweza kuharibu plastiki, na inafanya kazi vizuri na chupa za plastiki. Mafanikio haya yatasaidia kukabiliana na kiasi kikubwa cha plastiki ambacho kinachafua sayari. Waliripoti matokeo katika jarida Kesi za Chuo cha Kitaifa cha Sayansi.

Mnamo mwaka wa 2016, bakteria wenye uwezo wa kunyonya plastiki walipatikana kwenye jaa la taka huko Japan. Mchakato huo, ambao kawaida huchukua karne nyingi, ulichukua siku chache. Sasa wanasayansi wameweza kuamua muundo wa enzyme ambayo hutumia kwa hili, na kuiunganisha. Wakati timu ilijaribu enzyme, ikawa na uwezo wa kushughulikia polyethilini terephthalate (PET) iliyotumiwa katika chupa za vinywaji hata bora zaidi kuliko ya awali.

"Ilibadilika kuwa tuliboresha kimeng'enya. Tulishtuka kidogo, "anasema Profesa John McGehan wa Chuo Kikuu cha Portsmouth nchini Uingereza. "Huu ni ugunduzi wa kweli."

Kwa kufanya hivyo, watafiti wanatumai kuwa wataweza kuiboresha, na kuifanya ifanye kazi haraka zaidi.

"Tunatumai kutumia kimeng'enya hiki kuvunja plastiki ndani ya viambajengo vyake na kisha kuvitumia tena kutengeneza plastiki. Hii ina maana kwamba hakutakuwa na mafuta zaidi ya kuzalishwa na kwamba kiasi cha plastiki katika mazingira kinaweza kupunguzwa, "McGeehan anabainisha.

Takriban chupa za plastiki milioni moja huuzwa kila dakika duniani. Ni 14% tu kati yao huchakatwa. Wengine wengi huishia baharini, na kuchafua hata sehemu za mbali zaidi, kudhuru viumbe vya baharini na - ikiwezekana - watumiaji wa dagaa.

"Plastiki ni sugu sana kwa uharibifu," McGehan anaelezea.

Leo, chupa ambazo zimesindikwa hutumiwa kutengeneza nyuzi zisizo wazi ambazo huwa nyenzo za nguo na mazulia. Lakini kutokana na matumizi ya kimeng'enya, zinaweza kutumika kutengeneza chupa mpya za plastiki, na hivyo kuondoa hitaji la kuzalisha plastiki zaidi.

"Tunapaswa kuishi na ukweli kwamba mafuta yana gharama kidogo, ndiyo sababu uzalishaji wa PET ni nafuu," McGehan alisema. "Ni rahisi kwa wazalishaji kuunda plastiki zaidi kuliko kujaribu kuchakata tena."

Kuanza, watafiti waligundua muundo wa kimeng'enya kinachozalishwa na bakteria kutoka Japani. Kwa kufanya hivyo, walitumia synchrotron ya Diamond, ambayo ina uwezo wa kuzalisha X-rays yenye nguvu, ambayo inafanya uwezekano wa kuona muundo wa atomi binafsi. Kimeng'enya hicho kilipatikana kuwa sawa na bakteria moja ambayo hutumiwa kwa kawaida kuvunja sehemu ya asili ya polima, nta ambayo mara nyingi hufunika ngozi ya tunda. Udanganyifu wa kimeng'enya wakati wa kusoma kazi yake bila kukusudia ulisababisha uboreshaji wa uwezo wake wa kuharibu plastiki.

"Ni uboreshaji wa kawaida wa 20%, lakini hiyo sio maana," McGehan anasema. - Kilichotokea kinaonyesha kuwa kimeng'enya bado hakijaboreshwa. Hii inatupa fursa ya kutumia teknolojia zote ambazo zimetumika katika ukuzaji wa vimeng'enya vingine kwa miaka mingi na kuunda enzyme ambayo inafanya kazi haraka sana.

Mojawapo ya maboresho yanayowezekana ni kupandikiza kimeng'enya kwa bakteria ya extremophile ambayo inaweza kuhimili joto zaidi ya 70 ° C - inayeyusha PET, na kwa fomu iliyoyeyuka hutengana mara 10-100 haraka. Kuvu fulani pia inaweza kuchangia uharibifu wa plastiki, lakini bakteria ni rahisi kutumia kwa madhumuni ya viwanda.

Bakteria ambao kwa sasa wanabadilika katika mazingira wanaweza kutumika kuua aina nyingine za plastiki, McGehan alisema. Ingawa plastiki nyingi ziko baharini, watafiti wanatumai itawezekana kusafirisha bakteria zinazokula plastiki hadi kwenye milundo ya uchafu.

"Nadhani hii ni kazi ya kuvutia sana ambayo inaonyesha kwamba kuna uwezekano wa kutumia vimeng'enya ili kukabiliana na tatizo la taka linaloongezeka," alisema mwanakemia Oliver Jones. "Enzymes hazina sumu, zinaweza kuharibika na zinaweza kupatikana kwa msaada wa microorganisms kwa kiasi kikubwa."

Vibuu vya nondo wax vinaweza kushindana na bakteria - hivi karibuni vimeonyeshwa kuwa na uwezo wa kunyonya plastiki kwa kasi ya kuvutia. Ugunduzi huo ulifanywa kwa bahati mbaya - mmoja wa watafiti, Federica Bertochini, mfugaji nyuki wa amateur, alikuwa akijishughulisha na kuondoa vimelea kutoka kwenye sega la asali ya mizinga yake. Bertochini aliweka viwavi vilivyotolewa kwa muda kwenye mfuko wa kawaida wa takataka na baada ya muda aligundua kuwa hakuna mabuu.

Bertochini, mtafiti katika Taasisi ya Uhispania ya Biomedicine na Biotechnology, alipendezwa na jambo hilo na akafanya majaribio ya kisayansi na wanakemia kutoka Cambridge. Takriban mabuu mia moja walichukuliwa, wakawekwa kwenye mfuko wa kawaida wa plastiki ulionunuliwa katika duka la Uingereza, na kusubiri mashimo kuonekana. Kama ilivyotokea, viwavi mia wanaweza kukabiliana na 92 mg ya polyethilini katika masaa 12.