ملخصات الأبحاث

إنزيمٌ مُهندَس لتحليل الزجاجات البلاستيكية وإعادة تدويرها

.V. Tournier et al

  • Published online:

تشير التقديرات الحالية إلى أنَّه من بين كمية المواد البلاستيكية التي تُنتج سنويًّا على مستوى العالم، والتي تبلغ 359 مليون طن، هناك ما يتراوح بين 150 و200 مليون طن ينتهي بها المطاف في مكبّات النفايات، أو في البيئة الطبيعية. وتُعَد مادة البولي إيثيلين تيرفثالات (PET) المادة الأكثر وفرةً بين لدائن البوليستر، إذ يُصنع منها قرابة 70 مليون طن من المواد البلاستيكية سنويًّا على مستوى العالم، لتُستخدم في المنسوجات والتغليف. وتؤدي عملية إعادة التدوير الأساسية لمادة البولي إيثيلين تيرفثالات -عبر وسائل ميكانيكية حرارية- إلى فقدان المادة لخصائصها الكيميائية. ومن ثم، يُفضَّل تصنيعها من الصفر، بدلًا من إعادة تدويرها، وهو ما يعني تراكم مزيد من المخلفات. ونظرًا إلى احتوائها على نسبةٍ عالية من وحدات التيرفثالات الأروماتية، التي تقلل قدرة السلاسل على الحركة، فإنَّها تُعَد من البوليسترات التي يصعب تحلُّلها في الماء. وقد أشارت أبحاثٌ سابقة إلى عدة إنزيمات قادرة على تحفيز تحلُّل البوليسترات في الماء، ولكنْ يَعيبُها أنها محدودة الإنتاجية. وفي هذا البحث المنشور، يسلط الباحثون الضوء على إنزيمٍ مطور، يحفز تحلُّل البولي إيثيلين تيرفثالات في الماء؛ إذ يفكك خلال عشر ساعات نسبةً لا تقل عن 90% من بوليمرات المادة إلى مونومرات، بمعدل إنتاجيةٍ يبلغ 16.7 جرام من التيرفثالات لكل لتر كل ساعة (200 جرام لكل كيلوجرام من مُعلَّق البولي إيثيلين تيرفثالات، عندما يكون تركيز الإنزيم 3 مللي جرام لكل جرام من المادة). وبذا.. يفوق أداء هذا الإنزيم المُحسَّن عالي الكفاءة أداء جميع الإنزيمات التي أفادت الدراسات حتى الآن بقدرتها على تحفيز تحلُّل البولي إيثيلين تيرفثالات في الماء، بما في ذلك إنزيمٌ مُستخلَص من السلالة رقم 201-F69 من بكتيريا Ideonella sakaiensis (حتى حين يُحفَّز ذلك الإنزيم بإنزيمٍ ثانوي)، وما شابهها من الأنواع المختلفة المطورة التي جذبت الاهتمام مؤخرًا. ويذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك.. قائلين إنه يمكن إعادة تدوير مادة بولي إيثيلين تيرفثالات بيولوجيًّا، مع الاحتفاظ بالخصائص البتروكيميائية نفسها للمادة، وذلك باستخدام مخلفات البولي إيثيلين تيرفثالات، التي فُككت بوليمراتها عن طريق الإنزيم، قبل معالجتها؛ لتحويلها إلى زجاجات. ومن شأن ذلك أن يُسهم في تحقيق مفهوم الاقتصاد الدائري في إنتاج تلك المادة.