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Dieses von KI entwickelte Enzym verschlingt Plastikmüll in Tagen

Wissenschaftler haben ein völlig neues Enzym entwickelt, das Plastik innerhalb weniger Tage vollständig abbauen kann. Dies hat die Hoffnung erneuert, dass wir damit beginnen können, die weltweit größte Abfallkrise effektiv zu bewältigen.

Aller Wahrscheinlichkeit nach wird der Großteil Ihres Wegwerfplastiks Sie etwa 350 Jahre überleben, bevor es sich zersetzt. Deprimierender Gedanke, oder?

Bedenken Sie nun, dass jede Minute eine Million Einweg-Plastikflaschen gekauft werden, während in nur einem Jahr bis zu fünf Billionen Plastiktüten verkauft werden. Empfindliche Meeresökosysteme werden weiterhin durch das Zeug geschändet, und erst jetzt beginnen wir, das Ausmaß zu verstehen gesundheitliche Bedenken umliegendes Mikroplastik.

Trotz der Bemühungen selbst der leidenschaftlichsten Recycler unter uns werden ehrlich gesagt erbärmliche 10 % des weltweiten Plastikmülls wiederverwendet.

Aktivisten übertreiben nicht, wenn wir die Plastikverschmutzung als Krise bezeichnen, aber leider wurden Krisen schon früher gelöst. Abstieg in den Nihilismus ist nicht eine Option, und außerdem haben wir dank eines großen wissenschaftlichen Durchbruchs in dieser Woche Anlass zu seltenem Optimismus zu diesem Thema.

Wissenschaftler der University of Texas, Austin, haben erfolgreich ein neues Enzym entwickelt, das PET-Kunststoff – der 12 % davon ausmacht – physisch abbauen kann alle globale Verschwendung – innerhalb weniger Tage, laut einem Peer-Review Natur Zeitschrift.

Ein Forscherteam entwickelte das Enzym, das sie FAST-PETase nennen, unter Verwendung natürlicher plastikhungriger Bakterien, bevor es eine maschinelle Lernanwendung ausführte, um die effektivsten Mutationen beim Abbau von Polymeren unter verschiedenen Umweltbedingungen schnell zu finden.

Experimente wurden an 51 einzigartigen Kunststoffbehältern, fünf Polyesterfasern und einem Beutel mit Kunststoffflaschen unterschiedlicher Farbe und Stärke durchgeführt.

Zur Freude der Forscher zeigte ihre Zubereitung eine makellose Erfolgsrate, wobei das gesamte Testmaterial innerhalb weniger Tage und bei Temperaturen unter 50 Grad Celsius zerfiel.

Diese Art der Depolymerisation, die sich auf den Abbau von Kunststoffen bezieht, oft bis zu einem Zustand, in dem sie umgeformt werden können, ist aufregend und neu. Das Enzym zerlegt Kunststoffmaterial in seine grundlegendsten Monomerbausteine.

Von hier aus kann es verwendet werden, um neue Produkte zu reformieren, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen, im Gegensatz zu früheren chemischen Reinigungen. Es ist besser, Plastik wiederzuverwenden, als mehr davon von Grund auf neu zu machen, oder?

Sie fragen sich wahrscheinlich, warum wir an den Rand einer buchstäblichen Katastrophe geraten sind, bevor wir eine wirksame Lösung wie FAST-PETase entwickelt haben, aber die einfache Wahrheit ist, dass frühere Iterationen von „Plastik fressenden“ Enzymen einfach nicht funktioniert haben.

Zwei Haupthindernisse, die frühere Bemühungen vereitelt hatten, waren die Anfälligkeit eines Enzyms für Temperatur- und PH-Grenzwerte sowie träge Reaktionsgeschwindigkeiten. In diesem außergewöhnlichen Fall sind die Forscher jedoch zuversichtlich, dass ihr „robustes“ Enzym unter Nicht-Laborbedingungen wie Deponien, Abfallanlagen oder Gebieten, die zu Hotspots für Müll geworden sind, gedeihen wird.

"Wenn Sie Anwendungen zur Umweltreinigung in Betracht ziehen, benötigen Sie ein Enzym, das in der Umwelt bei Umgebungstemperatur wirken kann", sagte Alper. „Bei dieser Anforderung hat unsere Technologie in Zukunft einen großen Vorteil.“

Als weitere positive Anmerkung stellt das Journal fest, dass die Förderung der Produktion des Enzyms im industriellen Maßstab keine allzu schwierige Aufgabe sein dürfte. Jetzt, da die chemische Formel etabliert ist, ist sie billig herzustellen und kann weltweit transportiert werden.

Der FDA-Zulassungsprozess wird voraussichtlich als nächstes stattfinden und könnte, sofern keine unvorhergesehenen Probleme auftreten, dazu führen, dass wir in den nächsten Jahren beschädigte Ökosysteme wiederherstellen und PET-Kunststoffabfälle langsam in den Griff bekommen.

Eine positive Entwicklung des Plastikmülls, sagst du … naja, ich noch nie.

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