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歐洲發(fā)明方法，將PE轉(zhuǎn)化為可生物降解
【塑料機(jī)械網(wǎng) 國際新聞】聚乙烯是一種非常重要且廣泛使用的塑料，而且在自然界中難以分解。一個新項目將通過三個階段將聚乙烯轉(zhuǎn)化為可生物降解的聚酯，從而實現(xiàn)聚乙烯的回收和升級。
丹麥奧爾胡斯大學(xué)(Aarhus University)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組現(xiàn)已獲得歐盟研究與創(chuàng)新框架計劃“地平線歐洲”的480萬歐元資助，用于開發(fā)一種將聚乙烯轉(zhuǎn)化為可生物降解聚酯和其他高價值產(chǎn)品的工業(yè)可行方法。該項目被稱為ACTPAC，是“碳-碳主鏈塑料廢物向高價值化學(xué)品和材料的完整轉(zhuǎn)化途徑”的縮寫。
“由于構(gòu)成這種塑料分子骨架的強(qiáng)碳鍵，通常很難降解聚乙烯。但是，通過與其他廣泛的研究人員合作，我們已經(jīng)確定了通過酶、微生物和化學(xué)過程可以做到這一點。在ACTPAC項目中，我們將展示一種完全工業(yè)可行的方法，首先將聚乙烯轉(zhuǎn)化為烷烴，然后轉(zhuǎn)化為高價值化學(xué)品(單體)，最終轉(zhuǎn)化為類似聚乙烯但完全可生物降解的聚酯。”奧胡斯大學(xué)生物和化學(xué)工程系的Zheng Guo(音，郭諍)教授說，他是該項目的負(fù)責(zé)人。
郭諍，2004年天津大學(xué)獲博士學(xué)位，后到丹麥科技大學(xué)任助理教授。從2010年開始，奧爾胡斯大學(xué)分子生物學(xué)系副教授，后升任教授，2011-2012美國麻省理工大學(xué)訪問學(xué)者。郭諍教授的研究領(lǐng)域涉及酶催化反應(yīng)工程及其在食品、生物材料、生物化學(xué)品等方面的工業(yè)化應(yīng)用研究。尤其是在脂質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計與改性等研究領(lǐng)域作出了許多前沿性的工作。
今天生產(chǎn)的所有塑料中有整整80%含有這些強(qiáng)碳鍵，這就是為什么焚燒和填埋是最常見的塑料處理方法。然而，近幾十年來，塑料產(chǎn)量只是增加了，這使塑料垃圾成為一個巨大的問題——尤其是當(dāng)只有這么小的一部分被轉(zhuǎn)化為高價值產(chǎn)品時。
在ACTPAC項目中，來自八個不同國家的11個合作伙伴將開發(fā)一個由三部分技術(shù)組成的系統(tǒng)，即(1)將聚乙烯轉(zhuǎn)化為烷烴，(2)通過基于生物的過程轉(zhuǎn)化為高價值的化學(xué)品(單體)，(3)通過酶催化過程轉(zhuǎn)化為完全可生物降解的聚合物。
ACTPAC項目隨后將擴(kuò)大整個系統(tǒng)的規(guī)模，以進(jìn)行試點示范。
“該項目是塑料生物基和催化降解的一個重要里程碑，也是朝著解決當(dāng)前巨大污染問題(即管理塑料垃圾)的零廢物解決方案邁出的一大步。”郭征說，“今天，非常需要開發(fā)新的方法來創(chuàng)新性地回收塑料垃圾。通過ACTPAC，我們正在為PE的無污染解決方案建立最有利可圖的升級方案，我們正在向塑料經(jīng)濟(jì)的范式轉(zhuǎn)變邁進(jìn)。”
地平線歐洲資助的項目于2024年1月啟動。該項目由丹麥奧爾胡斯大學(xué)的Zheng Guo教授領(lǐng)導(dǎo)，但它涉及到來自廣泛學(xué)科的研究人員。除奧胡斯大學(xué)外，該項目還有11個合作伙伴：荷蘭烏得勒支大學(xué)、德國明斯特大學(xué)、法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)、荷蘭格羅寧根大學(xué)、西班牙AIMPLAS-塑料和復(fù)合材料研究協(xié)會、比利時Krechnologies (Biolynx)、土耳其Innovaplast、奧地利Minds & Sparks有限公司、比利時B4PLASTICS和西班牙CTCR。
2021年12月，吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院高仁鈞教授團(tuán)隊與丹麥奧胡斯大學(xué)郭諍教授團(tuán)隊合作構(gòu)建了嗜熱外二醇雙加氧酶Tcu3516，研究顯示該酶在酚類污染物降解方面具有巨大應(yīng)用潛力。相關(guān)研究內(nèi)容以A new thermmophilic extradiol dioxygenase promises biodegradation of catecholic pollutantsjiesh為題在線發(fā)表于Joumnal of Hazardous Materials (2022,422:126860)。
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