پلی‌اتیلن‌ترفتالات که معمولاً PET نامیده می‌شود، یکی از پرمصرف‌ترین پلیمرهایی است که به روش پلیمریزاسیون مرحله‌ای تولید می‌شود. پلی‌اتیلن‌ترفتالات پلی‌استری از اسید ترفتالیک و اتیلن گلیکول با ساختار شیمیایی زیر است. این پلیمر امروزه کاربرد وسیعی در صنایع مختلف مثل نساجی، ساخت الیاف با مقاومت بالا، ساخت نوارهای سمعی و بصری و بطری‌های نوشیدنی دارد. گریدهای مختلف آن در طیف گسترده‌ای از اوزان مولکولی در صنایع مختلف به کار می‌روند و امروزه وسیع‌ترین زمینه کاربرد آن ساخت بطری‌های نوشیدنی است. بطری‌های PET استحکام بالا، وزن کم و خاصیت گذردهی (CO2) کمی دارند. خاصیت مهم آن قابلیت استفاده در صنایع غذایی است (چون عوارض جانبی ایجاد نمی‌کند). مصرف جهانی PET اخیراً حدود ۱۳ میلیون تن در سال است: ۵/۹ میلیون تن در صنایع نساجی، ۲ میلیون تن در ساخت نوارهای سمعی و بصری و ۵/۱ میلیون تن در ساخت بطری‌ها.

PET صدمه مستقیمی به محیط زیست وارد نمی‌کند اما به خاطر حجم زیاد و مقاومت در مقابل تجزیه باکتری‌ها ماده زائد به حساب می‌آید و با توجه به گسترش روزافزون مصرف آن ملاحظات اکولوژیکی و اقتصادی بازیافت PET را ضروری می‌داند. ضایعات PET را می‌توان ذوب کرد و تغییر شکل داد. مجموعه‌ای از مشکلات و قیمت بسیار بالای بسیاری از فرآیندهای بازیافت‌ آن‌ها را محدود می‌کند.

آینده ای را تصور کنید که مشکل زباله‌های پلاستیکی ما به معنای واقعی کلمه با خوردن آن‌ها به عنوان دسر برطرف شود. البته که سرآشپزها نمی‌توانند “بطری‌های پلاستیکی آماده شده” را سرو کنند، اما تحقیقات منتشر شده در این ماه در مجله شیمی سبز (Green Chemistry) نشان داده است که چگونه یک بطری پلاستیکی مصرف شده به طعم دهنده وانیلی تبدیل می‌شود!

در این راستا محققان دانشگاه ادینبورگ اسکاتلند از باکتری E. coli اصلاح شده به صورت ژنتیکی، برای تبدیل بطری پلاستیکی به وانیلین-منبع اصلی طعم و بوی وانیل- استفاده کرده‌اند. محققان حتی معتقدند که وانیلین مشتق شده از پلاستیک احتمالاً برای مصرف انسان بی‌خطر است؛ اما به گفته سایت خبری دانشگاه، هنوز به آزمایشات بیش‌تری در این زمینه احتیاج است. اگرچه می‌توان وانیلین را به طور طبیعی از دانه‌های وانیل استخراج کرد، اما این دانه‌ها گران‌قیمت هستند. بنابراین وانیلین سنتزی بسیار رایج‌تر است. گزارش شده است که ۸۵% وانیلین از این طریق تولید می‌شود.

به نقل از Ellis Crawford، ویراستار انتشارات در انجمن رویال شیمی، “این یک کاربرد بسیار جالب از علوم میکروبی در سطح مولکولی برای بهبود پایداری و کارایی در جهت اقتصاد چرخشی است. استفاده از میکروب‌ها برای تبدیل پلاستیک‌های زائد که برای محیط زیست مضر هستند، به عنوان یک ماده مهم و سکویی با کاربردهای گسترده در مواد آرایشی و غذایی، نمایشی زیبا از شیمی سبز است.”

نکته مهم موجود آن است که این آزمایش‌ها بطری‌های پلاستیکی را به راحتی به کاسه بستنی وانیلی تبدیل نکردند! بلکه دانشمندان مجبور شدند تعدادی از مراحل واسطه را دنبال کنند. همان طور که گاردین توضیح می‌دهد، ابتدا پلاستیک پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET)  باید با استفاده از “سوپرآنزیم‌های” مهندسی شده به اسید ترفتالیک (TA) تجزیه شود. سپس از E. coli مهندسی شده برای تبدیل TA حاصله به وانیلین استفاده شود. اگر چه تا به این زمان تنها ۷۹% از TA تبدیل گردید، اما محققان معتقدند که می توانند این نرخ را بهبود بخشند.

Stephen Wallace، یکی از دو همکار مقاله، خطاب به روزنامه انگلیسی گفته است: “ما فکر می‌کنیم که می‌توانیم خیلی سریع این کار را انجام دهیم. ما در اینجا یک مرکز مونتاژ DNA رباتیک شده شگفت‌انگیز داریم. “آن‌ها همچنین قصد دارند تولید خود را افزایش دهند و به غیر از وانیلین که می‌تواند با این روش ساخته شود، در جستجوی مولکول های مفید دیگری نیز هستند.”

Wallace اظهار داشت: “کار ما تصور وجود پلاستیک به عنوان یک زباله مشکل‌ساز را به چالش کشیده است و در عوض استفاده از آن را به عنوان یک منبع جدید کربنی که محصولات با ارزش بالا از آن قابل حصول است نمایش می‌دهد.”

Joanna Sadler، نویسنده دیگر مقاله، افزوده است: “این اولین نمونه استفاده از یک سیستم بیولوژیکی برای تبدیل زباله‌های پلاستیکی به یک ماده شیمیایی صنعتی با ارزش است و این امر پیامدهای بسیار مهیجی برای اقتصاد چرخشی دارد. نتایج حاصل از تحقیقات ما پیامدهای عمده‌ای در زمینه پایداری پلاستیک داشته است و قدرت زیست شناسی سنتزی را برای حل چالش‌های دنیای واقعی نشان می‌دهد.”

منبع خبر:

https://www.foodandwine.com/news/plastic-bottle-vanilla-flavoring

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com