以色列最新研究:无需分选,细菌就可降解PET

2021-01-27  来源:israel21c.org
 
       以色列本·古里安大学的研究人员正在研究细菌的生物降解作用——一种更简单、更环保的方法来分解和回收PET(聚对苯 二甲酸乙二酯)。PET是食品饮料包装和纺织产品中最常见的一种塑料。 
 
 
       据介绍,早在去年11月,本·古里安大学旗下的BGN T技术公司与葡萄牙Ecoibéria公司签署了一项研究合作协议,以研究和 证明PET细菌生物降解的有效性。 
 
       项目的研究结果可能会简化目前繁琐的塑料回收过程,即从回收箱中收集塑料瓶,然后按类型和颜色进行分离,然后研磨成 小块,熔化成原材料和纤维薄片。 
 
       20年的研究 
 
       本•古里安大学生物技术工程系的Ariel Kushmaro教授说:“我们的研究涉及各种塑料聚合物的分解。 
 
       该项目的首席研究员是Alex Sivan教授,他在20年前开始从事这一领域的工作,当时世界上对塑料生物分解的研究还处于 起步阶段。 
 
       Kushmaro教授表示:“我们从微生物对能源和碳源的需求出发,认识到生物降解是源于微生物对能源和碳源的需求。”。 
 
       为此,它们会分解有机物——碳链,比如糖甚至蛋白质。我们认为,因为塑料、聚乙烯和PET也是由碳链组成的,所以我们 应该准备一种‘富集培养物’——多年来被塑料或PET污染的土壤含有的原始细菌群。” 
 
       明显的障碍是聚乙烯由于其高度稳定的碳-碳键而被认为是不可生物降解的物质。因此,它的细菌分解必须在实验室中人工 促进。
 
       “除了细菌,我们还添加了我们希望它们分解的物质,让它们工作几个星期。经过几次尝试,我们发现了一种微生物,它 在生长过程中利用聚乙烯作为碳和能源。库什马罗解释说:“这些细菌可以处理这些聚合物。 
 
       库什马罗说:“我们知道,为了让细菌生物降解塑料聚合物中的碳键,必须在无碳环境中生长,这样细菌就别无选择,只能 消耗塑料中唯一可用的碳才能生存。”。 
 
       “当然,仅仅为细菌提供碳链是不够的。我们必须给他们各种添加剂,比如氮和磷的来源,使他们更容易进行分解。” 
 
       Kushmaro、Sivan和他们的研究小组最终发现了几种能够在土壤样本中成功降解聚乙烯微塑料的细菌。 
 
       库什马罗透露:“我们发现,在30天内,仅仅通过细菌的分解活动,土壤的重量就减少了10%到20%,细菌在呼吸过程中 释放出二氧化碳。”。 
 
       Ecoibéria是一家专门回收PET瓶的公司。该公司认识到Kushmaro和Sivan研究的潜力,并接触了BGN技术。这项合作将包 括在以色列进行实验室测试,研究细菌如何分解PET,以及中间副产品是否可以分离并用作塑料工业的原料。 
 
       如果是这样,将有新一轮的投资试点。如果这项试验最终成功,那么这项技术至少需要两到三年的额外研究才能应用于工业 环境。 
 
       更高效,品质更高  
 
       “今天,如果你想有效地回收,就必须把水瓶和奶瓶、洗发水容器等分开。”以色列海法大学(the University of Haifa) 研究微塑料的Noam van der Hal博士说,“将所有类型的塑料相互分离的需要使这个过程如此复杂。”。 
 
       “事实上,要把塑料制品回收到原来的质量水平和性能水平是非常困难的。现在,我们不是把瓶子回收成瓶子,而是把它 回收成游乐场的地板、长凳或建筑材料。因此,它不是完全意义上的循环利用。” 
 
       Kushmaro认为,生物分解得到的产品是原始原料。“我们与Ecoibéria一起来推进这个项目研究,将PET片将分解成原材 料,这样产品就可以原材料的形式销售。这一想法是微生物或酶将分解分子聚合物链,以便从混合物中提取干净的原材料, 并像传统工业做法那样复制PET。” Kushmaro说。 
 
       那么,这种新工艺在经济上可行吗?Kushmaro认为,生物降解比热回收或化学回收便宜得多,使其在原材料市场上具有竞 争优势。 “他们正在寻找能够改善回收利用的整体解决方案。这也与欧洲市场的环境趋势有关,欧洲市场鼓励投资于减少环境污染的 “绿色”项目。我们的研究是这一受欢迎趋势的一部分。” Kushmaro说。