Phát triển loại enzyme hoạt động nhanh phân hủy chất thải nhựa trong 24 giờ

​MTXD - Một nghiên cứu mới đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc triển khai các enzyme phân hủy chất thải nhựa, các nhà khoa học đã tận dụng công nghệ để tạo ra loại enzyme phân hủy một số dạng nhựa chỉ trong 24 giờ, với độ ổn định rất phù hợp để áp dụng trên quy mô lớn.

MTXD - Một nghiên cứu mới đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc triển khai các enzyme phân hủy chất thải nhựa, các nhà khoa học đã tận dụng công nghệ để tạo ra loại enzyme phân hủy một số dạng nhựa chỉ trong 24 giờ, với độ ổn định rất phù hợp để áp dụng trên quy mô lớn.

Các nhà khoa học đã khám phá tiềm năng của enzym để hỗ trợ tái chế nhựa trong hơn một thập kỷ, nhưng khoảng sáu năm trở lại đây đã chứng kiến một số tiến bộ đáng kể. Vào năm 2016, các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã phát hiện ra loại vi khuẩn sử dụng enzym để phân hủy nhựa PET trong vài tuần. Một phiên bản được thiết kế của các enzym này, được gọi là PETase đã cải thiện hiệu suất hơn nữa và vào năm 2020 chứng kiến các nhà khoa học phát triển một phiên bản thậm chí còn mạnh hơn có thể tiêu hóa nhựa PET với tốc độ gấp sáu lần.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Texas đặt ra để giải quyết một số thiếu sót của các enzym này cho đến nay. Theo các nhà khoa học, việc ứng dụng công nghệ đã bị cản trở do không thể hoạt động tốt ở nhiệt độ thấp và các khoảng pH khác nhau, thiếu hiệu quả trong việc xử lý trực tiếp rác thải nhựa chưa qua xử lý và tốc độ phản ứng chậm.

Các nhà khoa học đã phát triển loại enzyme mới với khả năng phân hủy nhựa PET ấn tượng

Để giải quyết vấn đề này, nhóm đã phát triển mô hình học máy có thể dự đoán những đột biến nào trong enzyme PETase sẽ mang lại khả năng này. Điều này liên quan đến việc nghiên cứu chặt chẽ một loạt sản phẩm nhựa PET, bao gồm hộp đựng, chai nước và vải, sau đó sử dụng mô hình này để thiết kế, chế tạo một loại enzyme mới và cải tiến có tên FAST-PETase (PETase chức năng, hoạt động, ổn định và chịu được).

Enzyme mới được tạo ra tỏ ra vượt trội trong việc phá vỡ nhựa PET ở nhiệt độ từ 30 đến 50°C (86 và 122°F) và ở một loạt các mức độ pH. Nó có thể phân hủy gần như hoàn toàn 51 sản phẩm PET chưa qua xử lý khác nhau trong khoảng thời gian một tuần và trong một số thí nghiệm đã phân hủy nhựa chỉ trong vòng 24 giờ. Các nhà khoa học cũng đã chứng minh một quy trình tái chế PET vòng kín, trong đó FAST-PETase được sử dụng để phân hủy nhựa, sau đó các monome thu hồi được sử dụng để tái tạo vật liệu về mặt hóa học.

Tác giả nghiên cứu Hal Alper cho biết: “Khi xem xét các ứng dụng làm sạch môi trường, bạn cần một loại enzyme có thể hoạt động ở nhiệt độ môi trường”. 

Với khả năng nhanh chóng phân hủy chất thải nhựa sau tiêu dùng ở nhiệt độ thấp, các nhà nghiên cứu tin rằng họ đã đạt được một kỹ thuật di động, giá cả phải chăng và có thể áp dụng trên quy mô công nghiệp. Họ đã nộp bằng sáng chế cho công nghệ này và hy vọng sẽ thấy nó được đưa vào sử dụng tại các bãi rác và khu vực ô nhiễm.

Ông Alper cho biết: “Khả năng là vô tận trong các ngành công nghiệp để tận dụng quy trình tái chế tiên tiến hàng đầu này. Ngoài ngành quản lý chất thải, phát minh này còn cung cấp cho các tập đoàn từ mọi lĩnh vực cơ hội đi đầu trong việc tái chế sản phẩm của họ. Thông qua các phương pháp tiếp cận enzyme bền vững hơn, chúng ta có thể bắt đầu hình dung ra một nền kinh tế nhựa tuần hoàn”.

Theo vietq.vn

 

Các tin khác

Đại học Kinh tế TP.HCM đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất, hướng tới phát triển bền vững
Đại học Kinh tế TP.HCM đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất, hướng tới phát triển bền vững

MTXD – Sáng 28/10, Đại học Kinh tế TP.HCM (UEH) long trọng tổ chức Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập (27/10/1976 – 27/10/2026) và đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất. Tại buổi lễ, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm nhấn mạnh yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo, nghiên cứu khoa học, bảo vệ môi trường.

TP.HCM chấn chỉnh tiến độ đấu giá đất, yêu cầu làm rõ trách nhiệm từng đơn vị
TP.HCM chấn chỉnh tiến độ đấu giá đất, yêu cầu làm rõ trách nhiệm từng đơn vị

MTXD – UBND TP.HCM yêu cầu các sở, ngành và đơn vị liên quan khẩn trương rà soát danh mục đất dự kiến đấu giá năm 2026, đẩy nhanh tiến độ hoàn thiện hồ sơ và tổ chức đấu giá quyền sử dụng đất, góp phần thực hiện mục tiêu thu ngân sách nhà nước trong năm.

Đột phá mô hình nông nghiệp công nghệ cao, tuần hoàn tại Greentech Aquaponic
Đột phá mô hình nông nghiệp công nghệ cao, tuần hoàn tại Greentech Aquaponic

MTXD - Ngày 25/10, đoàn công tác Tạp chí điện tử Môi trường Xây dựng do Phó Tổng biên tập Phụ trách Nguyễn Thanh Khiết làm trưởng đoàn đã có chuyến khảo sát thực tế mô hình ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao và nông nghiệp tuần hoàn tại cơ sở Greentech Aquaponic (xã Phước Lý, tỉnh Tây Ninh).

Điều phối hơn 588 triệu m³ vật liệu xây dựng phục vụ dự án trọng điểm
Điều phối hơn 588 triệu m³ vật liệu xây dựng phục vụ dự án trọng điểm

MTXD - Bộ Công Thương ban hành phương án tạm thời điều phối đá, cát và đất san lấp giữa 34 tỉnh, thành phố trong giai đoạn 2026–2030, trong đó Hà Nội được phân công tiếp nhận 272,25 triệu m³ đá xây dựng và 244 triệu m³ đất san lấp.

HoREA góp ý quy hoạch TP.HCM tầm nhìn 100 năm, đề xuất điều chỉnh dự báo dân số
HoREA góp ý quy hoạch TP.HCM tầm nhìn 100 năm, đề xuất điều chỉnh dự báo dân số

MTXD – Hiệp hội Bất động sản TP.HCM (HoREA) vừa có văn bản góp ý dự thảo Quy hoạch tổng thể TP.HCM thời kỳ 2025–2050, tầm nhìn 100 năm.