Saintis Perancis telah menemui cara untuk meningkatkan kadar kitar semula plastik: pengubahsuaian enzim boleh meningkatkan kadar kitar semula botol plastik di tangan anda sebanyak 3 kali. Penyelidikan yang berkaitan telah diterbitkan di Nature pada 8 April.
Sebagai komponen plastik yang paling biasa di dunia, output tahunan global polyethylene terephthalate (PET) boleh mencapai 70 juta tan. Walaupun banyak rantau menyenaraikan botol plastik PET sebagai kitar semula, kadar kitar semula tidak memuaskan. Hanya 30% boleh dikitar semula dan dijadikan plastik baru kekuatan rendah.
Terdapat satu lagi masalah yang memalukan apabila kitar semula: PET plastik mempunyai pelbagai warna. Jika dikitar semula tanpa perbezaan, zarah plastik hitam atau kelabu akan dihasilkan selepas lebur suhu tinggi. Produk plastik jenis ini tidak dialu-alukan oleh pengeluar pembungkusan. Oleh itu, produk-produk kitar semula ini sering dijadikan permaidani atau produk gentian plastik gred rendah yang lain, dan destinasi terakhir masih tapak pelupusan atau insinerasi.
Untuk menyelesaikan masalah ini, penyelidik mencari enzim yang boleh mengiringi PET dan komponen plastik lain dari pelbagai mikroorganisma. Pada tahun 2012, penyelidik di Universiti Osaka di Jepun mendapati cawangan daun kompos cutinase (LLC) dalam kompos. Enzim ini boleh mengelilingi molekul PET, tetapi mempunyai kelemahan penguraian perlahan dan ketahanan yang lemah.
Jadi, saintis dari University of Toulouse bekerjasama dengan Syarikat Plastik Mampan untuk bermula dengan struktur kristal LLC dan mengubah suainya.
LLC boleh merendahkan plastik kerana ia boleh mengikat ikatan dengan ikatan kimia yang menghubungkan glycol terephthalate dan ethylene dalam molekul PET dan memecahkannya. Di persimpangan, para penyelidik mendapati asid amino utama, dan berdasarkan ini, beratus-ratus versi mutant LLC telah berubah. Untuk menjadikannya berfungsi pada suhu yang lebih tinggi, para penyelidik juga menambah enzim yang termostable.
Selepas mensintesis, menyaring, dan membandingkan sebilangan besar versi mutant, para penyelidik akhirnya menemui versi LLC yang dipertingkatkan, iaitu 10,000 kali lebih cekap dalam memecahkan bon kimia daripada versi asal. Selain itu, suhu operasi maksimum versi asal ialah 65°C, dan versi yang dipertingkatkan meningkatkan suhu ini kepada 72°C.
Dalam reaktor, enzim yang dipertingkatkan boleh mengurai 200 gram plastik PET dalam tempoh 10 jam, dengan kecekapan penguraian sebanyak 90%. Para penyelidik mengubah suai bahan mentah PET dengan sewajarnya dan mendapati bahawa botol plastik yang diperbuat daripada bahan-bahan baru adalah sekuat yang diperbuat daripada plastik tradisional.
Teknologi ini telah memperluaskan skala aplikasinya, dan syarikat berkaitan sedang membina loji demonstrasi. Dianggarkan bahawa beratus-ratus tan PET boleh dikitar semula setiap tahun, dan ia dirancang untuk disiapkan tahun depan. Walau bagaimanapun, teknologi pada masa ini tidak dapat merealisasikan kitar semula jenis plastik lain seperti polisethylene dan polisterin, dan masih tidak diketahui sama ada teknologi itu boleh berjaya dipasarkan. Walau bagaimanapun, sesetengah penyelidik mengatakan bahawa pada masa akan datang, pengguna dan pengeluar mungkin bersedia untuk membayar harga yang sedikit lebih tinggi untuk plastik kitar semula yang sama kuat tetapi lebih boleh dikitar semula.
