Остров Каталина, расположенный в 22 милях от побережья Лос-Анджелеса, когда-то собирал голливудских королевских особ, контрабандистов и добытчиков серебра. Теперь он собирает мусор. Его гавань, обращенная к ветру, является местом скопления Великого тихоокеанского мусорного пятна — огромного скопления микропластика и более крупного мусора, которое занимает площадь более 1,6 миллиона квадратных километров. Это наглядное свидетельство воздействия постоянно растущего производства пластмасс во всем мире, которое, по оценкам, к 2040 году достигнет 1,1 миллиарда тонн в год.
Вдохновленные этой проблемой, исследователи Калифорнийского университета разработали метод преобразования смешанных послепотребительских пластмасс в разнообразные и ценные вторичные продукты с беспрецедентной эффективностью. Двухэтапный метод, описанный в журнале Angewandte Chemie, имеет интересное потенциальное применение для разработки фармацевтических препаратов, производства материалов и других продуктов.
«Полиэтилен является наименее перерабатываемым из всех крупных пластмасс — по оценкам Агентства по охране окружающей среды, менее 6 процентов фактически перерабатывается, и только 30 процентов массы обычно может быть восстановлено, — делится Трэвис Уильямс, соавтор исследования и профессор химии в Дорнсайфском колледже литературы, искусства и технологии Университета Южной Калифорнии. — Мы разработали условия, при которых можем получить 83 процента массы полимера в виде отдельных полезных продуктов. Мы можем даже взять продукт с низкой плотностью, например, пластиковый пакет для продуктов, и извлечь около 36% этих дискретных мономеров — неслыханное явление для переработки полиэтилена».
Полиэтилен, широко используемый в пластиковых пакетах для покупок, автомобильных деталях и упаковке, внес огромный вклад в повышение качества жизни и здоровья людей. Те же свойства, которые делают пластик полезным — прочность и стерильность, среди прочего — также препятствуют экологически безопасному разложению и переработке. Существующие методы переработки или восстановления полиэтилена не являются экономически эффективными, что может исправить химическая переработка.
Для проверки нового процесса исследователи попросили различные студенческие и общественные группы собрать в качестве образцов неочищенные пластиковые отходы из гавани Каталины. Эти отходы включали пластиковые пакеты для покупок, пакеты из-под молока, контейнеры для переноски и другие предметы домашнего обихода. Затем исследователи разложили образцы с помощью химических катализаторов и под давлением кислорода получили химические группы, называемые двойными кислотами — в данном случае аспербензальдегид, цитреовиридин и мутилин.
После первого этапа исследовательская группа ввела диациды в модифицированные штаммы Aspergillus niduluns — универсального, легко развивающегося грибка, часто используемого при разработке лекарств. Используя диациды в качестве источника углерода, грибок в течение недели произвел значительное количество антибиотиков, статинов, снижающих уровень холестерина, иммунодепрессантов и противогрибковых препаратов.
«Если посмотреть на биологический цикл, то такая эффективность очень впечатляет, потому что процесс будет экономически выгодным, — поясняет Клэй К.С. Ванг, старший автор исследования и профессор Школы фармации и фармацевтических наук Университета Южной Калифорнии. — Мы собираемся производить продукты оптом».
Эксклюзивный перевод*
Фото: musorish.ru
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.