一次性塑料垃圾處理新曙光：真菌和細(xì)菌可以被巧妙消化

據(jù)外媒報(bào)道，想象一下從裝滿谷物的罐子里冒出一堆蘑菇是什么感覺(jué)。雖然蘑菇很常見(jiàn)，但它們并不是特別吸引人或令人興奮。這個(gè)特殊實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)很棒！因?yàn)檎婢滔铝擞脕?lái)裝罐子的塑料海綿然后分解，就像吸收其他食物一樣，這個(gè)研究項(xiàng)目的目標(biāo)是評(píng)估一些制造生物基保溫板的真實(shí)菌株，但饑餓的真菌在那里是另一個(gè)方向的突破——巧妙消化塑料材料的能力。目前，百歐生物制造公司正致力于開(kāi)發(fā)這種真正的菌株，使其成為一種更有效的消化劑，這可能有助于我們更好地處理塑料垃圾。

處理一次性塑料垃圾是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。這不是秘密。根據(jù)綠色和平組織的統(tǒng)計(jì)，到2015年，全球共生產(chǎn)了63億噸原生塑料，其中只有9%被回收利用，其余被焚燒。焚燒或丟棄在熔爐中。不過(guò)，情況正在逐漸好轉(zhuǎn)。目前，歐盟 40% 以上的塑料包裝已被回收利用，有一個(gè)目標(biāo)是到 2025 年達(dá)到 50%。 但是，一些類型的塑料，例如廣泛用于飲料的 PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）瓶子，很難通過(guò)傳統(tǒng)方法回收。生物學(xué)方法能找到答案嗎？研究人員目前正在測(cè)試聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚氨酯對(duì)真菌的反應(yīng)。將這些可塑性物質(zhì)與真菌放在一起，真菌會(huì)吞下塑料，隨著真菌的不斷繁殖，它會(huì)產(chǎn)生更多的真菌，然后人們就可以從中制造生物材料，或動(dòng)物飼料，或抗生素。近日，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的科學(xué)家們利用實(shí)驗(yàn)室改造的大腸桿菌，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)，從乙二醇中提取分子，轉(zhuǎn)化為對(duì)苯二甲酸，變成香草醛（vanillin），一種烹飪調(diào)味料。

這項(xiàng)研究仍處于早期階段，需要做更多的工作來(lái)找到使該過(guò)程更有效和更經(jīng)濟(jì)可行的方法。這是一個(gè)非常令人興奮的起點(diǎn)。該工藝進(jìn)一步改進(jìn)后，未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。與此同時(shí)，德國(guó)亥姆霍茲環(huán)境研究中心的一個(gè)研究小組正在使用一種最初在當(dāng)?shù)乩鴪?chǎng)中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌來(lái)分解聚氨酯。這種細(xì)菌被稱為假單胞菌，它消耗大約一半的塑料來(lái)增加其生物量，其余的則轉(zhuǎn)化為二氧化碳的形式。像其他吃塑料的生物一樣，假單胞菌使用酶來(lái)分解聚氨酯。目前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)這種細(xì)菌進(jìn)行了基因組分析，以確定這些酶編碼的特定基因。但一些研究人員質(zhì)疑這些技術(shù)在商業(yè)上是否可行？通過(guò)酶或微生物將PET轉(zhuǎn)化為其他成分是一門非常有趣的科學(xué)，需要進(jìn)一步探索和分析。然而，該技術(shù)將不得不與目前廣泛使用的水催化劑體系成熟的商業(yè)轉(zhuǎn)化技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。目前，商業(yè)化道路上發(fā)展最好的可能是法國(guó)Carbios公司，該公司最近宣布生產(chǎn)出世界上第一個(gè)完全由酶回收塑料制成的食品級(jí)PET塑料瓶。

與大多數(shù)回收方法不同，這種酶還可以處理有色 PET 材料。基于這項(xiàng)新技術(shù)，任何種類的 PET 塑料廢料都可以回收成任何類型的 PET 產(chǎn)品。但是，這種方法制造的瓶子成本幾乎是傳統(tǒng)石化產(chǎn)品的兩倍。盡管如此，這項(xiàng)技術(shù)仍有很大的潛力可以與傳統(tǒng)塑料瓶的低成本競(jìng)爭(zhēng)。酶物質(zhì)可能非常有用，因?yàn)樗鼈兎浅?shí)用，而且它們可以應(yīng)對(duì)污染環(huán)境，如果包裝仍然很臟，并且它們不會(huì)消耗大量能源。此外，酶物質(zhì)可以非常方便地按比例放大和縮小。酶的優(yōu)點(diǎn)是可以由碳足跡低的小單元組成，用于發(fā)展中國(guó)家或更偏遠(yuǎn)的地區(qū)。然而，這項(xiàng)技術(shù)并不是“靈丹妙藥”。使用這種酶可以回收PET瓶制造新瓶，但PET瓶對(duì)酶類物質(zhì)的降解有一定的抵抗力，因此必須引入額外的預(yù)處理。機(jī)制，大量額外的能量被用來(lái)熔化塑料和減少材料結(jié)晶，這樣酶可以用來(lái)降解塑料材料，但從經(jīng)濟(jì)角度和碳足跡的角度來(lái)看，它沒(méi)有多大意義。雖然現(xiàn)在情況可能會(huì)有所改善，但酶促物質(zhì)回收的范圍非常有限。最新開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù)只用完全降解兩種聚酯，也就是說(shuō)每年可以降解約7500萬(wàn)噸聚酯，全球塑料產(chǎn)量約3.5億噸，所以我們還有很多工作要做去做！