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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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基于生物的塑料，如聚乳酸（PLA），被发明来帮助解决塑料废物危机，但这使得废物管理更具挑战性由于这些材料很好，而且感觉与传统的石油基塑料相似，许多产品都不会被送到组件中，在组件中，它们会按照设计进行分解，但不会被善意的消费者添加到循环中在那里，产品被分解并与可循环塑料融合，降低了结构的质量，并有助于制造出可循环塑料的功能产品目前，唯一的解决方案是试图分离不同的塑料回收能力Yetevens拥有最高端的自动分选工具，一些基于生物的塑料，能够承受所需的冲击
伯克利国家实验室（伯克利实验室）和联合生物能源研究所（JBEI）的科学家们正在与谷歌母公司Alphabet孵化的X公司合作，以跳过问题分离的步骤，但也使最终产品更好地用于世界
该团队发明了一种简单的“一锅”工艺，使用天然衍生的盐溶液和特殊的微生物来分解石油基和生物基塑料的混合物在单一的还原剂中，盐能够将材料从聚合物中分解出来，重复分子的大结构相互结合，形成单独的分子尺度的单体，这些单体最好发酵成新型的生物降解聚合物，可以转化为新的常见产品这些过程描述在11月17日出版的OneEarth论文中
Berkeley实验室高级生物燃料和生物产品工艺开发单位（ABPDU）的助理研究员ChangDou说：“这有点像电子，因为单一生物基塑料的目的是更可持续的，但它会导致问题。”杜最近被美国化学工程学会评为35岁以下儿童“我们的项目是在这些分离的基础上进行的，并让它成为你是否混合回收桶的‘记忆’。你可以把所有的塑料桶都放进去。”除了处理循环外，该公司的方法还可以利用相同的细菌在生物基础上生产其他有价值的产品，从而实现塑料经济体的成功想象一下，用塑料垃圾制造的生物燃料或医用汽油的发动机——其中有8个垃圾填埋场周围有30亿人
“关于我们是否可以使用废塑料作为生物制造的碳源，有一个公开的讨论。这是一个非常先进的想法。但我们证明了使用废塑料，我们可以喂养微生物。随着更多的基因工程工具，微生物可能会同时在多种塑料上生长。我们预计有可能继续进行这项研究，用经过处理的硬塑料代替传统的微生物碳源。”-为了回收可通过发酵转化为有价值产品的塑料“加州大学伯克利分校博士后王子龙说，他目前正在JBEI工作。
伯克利实验室的科学家们的下一步是用其他有机催化剂进行实验，试图发现它们既能高效地分解聚合物，又能以较低的成本用于多个领域。他们正在对如何在现实世界中更大规模地回收设施中工作进行建模。
在最近的一篇论文中，科学家们展示了他们在实验室台式实验中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）混合物的方法的潜力--最常见的石油基塑料，用于水瓶和非聚合物纤维等领域——以及PLA，最常见的生物基塑料
JBE的同事和OakRidgeNationalLaboratory的科学家设计的Pseudomonaputida菌株先前开发了基于Yusedanamic acid的选择性催化剂这种结合成功地完全分解了95%的PET/PLA混合物，并将分子转化为聚羟基烷酸酯（PHA）聚合物PHA是一种新型可生物降解的塑料替代品，设计用于在各种自然环境中有效分解，与石油基塑料不同
团队成员HemantChoud认为，尽管他们的化学回收过程只会在含有可生物降解PLA的PET塑料中得到改进，但它仍然有利于消除真正的回收设施中的过塑性塑料“它可以与现有的塑料资源完全集成，”在JBEI工作的桑迪亚国家实验室科学家Choudhary说他解释说，大多数商业产品不仅仅是一种塑料，而是多种不同类型的组合例如，一个由PET基聚酯、聚烯烃或聚酰胺制成的护套“我们可以用一锅法快速处理混合物中的聚酯成分，并将其转化为非生物塑料。这些单体是水溶性的，但不是聚烯烃或聚酰胺。”Chaudhary说，可以通过简单的过滤来去除残留物，然后将其用于传统的机械回收过程，在该过程中，材料被分解和熔化
“化学回收一直是一个热门话题，但由于所有这些准备步骤都非常昂贵，很难将其纳入商业规模，”该项目的主要作者、孟加拉电力发展部助理科学家、研究负责人宁孙说“但是，通过使用非生物相容性的水催化剂，微生物可以直接转化为聚合的塑料，而无需提取分离步骤。这些结果非常令人兴奋，尽管我们知道还需要进行大量的改进才能实现开发过程的经济性。”
合著者纳瓦尔JBEI和伯克利实验室生物科学领域的技术经济分析专家BaralandCorinneSchown也证明，与目前的商业PHA生产相比，一旦使用可重复使用的替代溶液进行优化，该工艺可以将PHA的成本和碳足迹分别降低62%和29%
JBE是能源部（DOE）生物能源研究中心，由伯克利实验室管理ABPDU的合作设施由DOEBioEnergyTechnologiesOffice支持
来源:
Materials provided by
DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory. Original written by Aliyah Kovner.
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参考:
2024-01-20
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