塑膠回收新突破!韓國研發:8小時分解90%

聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種代表性的通用塑膠,有各種應用,包括寶特瓶、飲料包裝、衣服、安全帶、外帶杯和車用腳踏墊等。(Shutterstock)
聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種代表性的通用塑膠,有各種應用,包括寶特瓶、飲料包裝、衣服、安全帶、外帶杯和車用腳踏墊等。(Shutterstock)

【記者夏雨/綜合報導】

聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種代表性的通用塑膠,有各種應用,包括寶特瓶、飲料包裝、衣服、安全帶、外帶杯和車用腳踏墊等。科學界正在努力尋找可以輕鬆分解和回收PET的技術。

綜合韓國大報《朝鮮日報》旗下媒體「朝鮮商業日報」(ChosunBiz)等韓國媒體1月3日報導,韓國研究人員研發出一種生物催化技術,在塑膠回收領域取得突破性進展。由慶北國立大學(Kyungpook National University)教授金敬鎮(Kyung-Jin Kim)領導的研究人員與韓國CJ第一製糖株式會社(CJ CheilJedang)合作,開發出全球最高效的生物催化劑(PET解聚酶,PETase),用於分解聚對苯二甲酸乙二酯(PET)塑膠。

韓國科學技術情報通訊部宣布了這一成就,強調了研究成果突破性改變塑膠回收的潛力。

這項研究得到了該部的支持。研究成果於1月3日發表在國際期刊《科學》(Science)上。

大多數塑膠通過「機械回收」作為中間產品再利用,包括分離、去除標籤、粉碎、清洗和精鍊等。但是,回收材料的品質往往會下降,最終不得不做焚燒或掩埋處理。現在雖也有「化學回收」,即使用化學催化劑加熱熔化PET塑膠,或用溶劑分解以產生原材料,但由於原材料汙染,應用受到限制,且這種方法對環境影響大,迄今尚未成為完美替代方案。

為了解決這些問題,金敬鎮的研究團隊專注於「生物回收」,即生物催化劑介導分解反應,類似於木材在自然環境中的腐爛方式。他們開發了一種高性能生物催化劑(酶),被稱為Kubu-P,針對寶特瓶、衣服、外賣杯和車用腳踏墊等產品中使用的PET塑膠。這種生物催化劑能選擇性的與PET發生反應,在塑膠分解過程中產生純淨的反應產物,對環境負面影響最小,回收材料的品質很好,不會對環境產生重大影響。

研究人員通過蛋白質工程進一步增強了酶,創造了Kubu-PM12,這是一種僅使用0.58克酶就能在1小時內,將1公斤的PET塑膠分解45%,在8小時內分解超過90%,在12小時內幾乎完全分解。這一高效性能樹立了新的全球標準。

這種新的生物催化劑提供了一種更清潔、更高效的替代方案,對以前無法回收的受汙染塑膠也可適用。

金敬鎮強調了這一發現的重要性,稱生物回收是實現塑膠永久回收的「改變遊戲規則技術」。

「這項研究展示了大自然的巨大潛力,為各個化學工業的創新鋪平道路。」他說。◇

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