القائمة القائمة

هذا الإنزيم المصمم بالذكاء الاصطناعي يلتهم النفايات البلاستيكية في أيام

طور العلماء إنزيمًا جديدًا تمامًا قادرًا على تكسير البلاستيك تمامًا في غضون أيام. لقد جدد هذا الأمل في أن نتمكن من البدء في الإدارة الفعالة لأزمة النفايات الرائدة في العالم.

في جميع الاحتمالات ، فإن معظم البلاستيك القابل للتخلص منه سيعيش بحوالي 350 عامًا قبل أن يتحلل. فكرة محبطة ، أليس كذلك؟

ضع في اعتبارك الآن أنه يتم شراء مليون زجاجة بلاستيكية تستخدم مرة واحدة كل دقيقة ، بينما يتم بيع ما يصل إلى خمسة تريليونات كيس بلاستيكي في عام واحد فقط. تستمر تدنيس النظم البيئية للمحيطات الحساسة من قبل الأشياء ، والآن فقط بدأنا نفهم مدى مخاوف صحية اللدائن الدقيقة المحيطة.

على الرغم من الجهود التي يبذلها حتى أكثر القائمين بإعادة التدوير حماسة بيننا ، يتم إعادة استخدام 10٪ من نفايات البلاستيك في العالم بشكل مثير للشفقة.

لا يبالغ النشطاء عندما نشير إلى التلوث البلاستيكي على أنه أزمة ، ولكن للأسف تم حل الأزمات من قبل. الانحدار إلى العدمية ليس خيار ، وإلى جانب ذلك ، تسببنا في بصيص نادر من التفاؤل حول هذا الموضوع ، بفضل اختراق علمي كبير هذا الأسبوع.

نجح العلماء في جامعة تكساس ، أوستن ، في تصميم إنزيم جديد يمكنه تكسير بلاستيك البولي إيثيلين تيريفثالات فيزيائيًا - والذي يشكل 12٪ من من جميع النفايات العالمية - في غضون أيام ، وفقًا لمراجعة الأقران الطبيعة المجلة.

طور فريق من الباحثين الإنزيم الذي يسمونه FAST-PETase باستخدام بكتيريا جائعة للبلاستيك الطبيعي ، قبل تشغيل تطبيق التعلم الآلي للعثور على أكثر الطفرات فعالية في تحلل البوليمرات في ظروف بيئية مختلفة وبسرعة.

أجريت التجارب على 51 حاوية بلاستيكية فريدة وخمسة ألياف بوليستر وحقيبة من الزجاجات البلاستيكية تتراوح بين درجات مختلفة من الألوان والقوة.

مما أسعد الباحثين ، عاد طهوهم بمعدل نجاح لا تشوبه شائبة مع تحطيم جميع مواد الاختبار في غضون أيام وفي درجات حرارة أقل من 50 درجة مئوية.

هذا التنوع في إزالة البلمرة ، والذي يشير إلى تكسير البلاستيك غالبًا إلى حالة يمكن إعادة تشكيلها فيه ، مثير وجديد. يقوم الإنزيم بتقسيم المواد البلاستيكية إلى اللبنات الأساسية المكونة من مونومر.

من هنا ، يمكن استخدامه لإصلاح المنتجات الجديدة دون المساومة على السلامة الهيكلية على الإطلاق ، على عكس عمليات التنظيف الكيميائية السابقة. من الأفضل إعادة استخدام البلاستيك بدلاً من صنع المزيد منه من الصفر ، أليس كذلك؟

ربما تتساءل لماذا أخذنا الأمر للوصول إلى حافة كارثة فعلية قبل تطوير حل فعال مثل FAST-PETase ، لكن الحقيقة البسيطة هي أن التكرارات السابقة لإنزيمات "الأكل البلاستيكي" لم تنجح.

كانت هناك عقبتان رئيسيتان أحبطتا الجهود السابقة وهما قابلية تعرض الإنزيم لحدود درجة الحرارة ودرجة الحموضة ، فضلاً عن معدلات التفاعل البطيئة. ومع ذلك ، في هذه الحالة الاستثنائية ، فإن الباحثين واثقون من أن إنزيمهم `` القوي '' سوف يزدهر في ظروف غير معملية ، مثل مدافن النفايات ، أو مصانع النفايات ، أو المناطق التي أصبحت نقاطًا ساخنة للقمامة.

قال ألبير: "عند التفكير في تطبيقات تنظيف البيئة ، فأنت بحاجة إلى إنزيم يمكنه العمل في البيئة في درجة حرارة الغرفة". "هذا المطلب هو المكان الذي تتمتع فيه تقنيتنا بميزة كبيرة في المستقبل."

في ملاحظة إيجابية أخرى ، تذكر المجلة أن تعزيز إنتاج الإنزيم على نطاق صناعي لا يُتوقع أن يكون مهمة شاقة للغاية. الآن بعد أن تم إنشاء الصيغة الكيميائية ، أصبح صنعها رخيصًا ويمكن نقلها عالميًا.

من المتوقع أن تتم عملية موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بعد ذلك ، وباستثناء أي عقبات غير متوقعة ، يمكن أن يؤدي بنا إلى استعادة النظم البيئية التالفة وكسب السيطرة ببطء على نفايات البلاستيك PET في غضون السنوات القليلة المقبلة.

تطور إيجابي للنفايات البلاستيكية ، كما تقول ... حسنًا ، لم أفعل ذلك أبدًا.

إمكانية الوصول