混合塑料垃圾在双重chemical-biological方法转化为有用的材料

一个新进程将混合塑料垃圾转换成一个有用的化工原料。程序使用的组合化学和生物方法周期中三种常见的塑料,并可能提供一种改进回收流程通过消除需要首先排序和独立的不同的废料。

我们想开发流程,使混合塑料垃圾的转换很异类,”说格雷格贝克汉姆来自美国科罗拉多州的国家可再生能源实验室。的动机,在这方面,实际上是试图避免昂贵的和相当乏味的混合塑料垃圾的分类。在许多情况下,塑料垃圾实际上是身体结合在一起——就像在多人游戏包装,或者在纺织品。

贝克汉姆的团队,其中包括研究人员瓶研究财团、威斯康辛大学和麻省理工学院的,现在已经证明了一个两步的过程,首先分解混合塑料聚合物催化自氧化反应,然后喂含氧产品基因工程细菌。这漏斗在第一阶段产生的各种化合物两种bioproducts之一。

过程使用聚苯乙烯、高密度聚乙烯和宠物塑料作为原料,最终转换成polyhydroxyalkanoates -自然聚酯或β-ketoadipate,可用于制造performance-enhanced尼龙长袜。

第一步是灵感来自现有化学已经用于megaton-scale在石化行业,威斯康辛州的解释道香农斯特尔。这是非常常见的在化工行业使用氧化创建构建块纳入聚酯和其他有价值的材料,”他说。当然,这个过程是直接从本世纪中叶借公司的过程,用于帕拉二甲苯和选择性氧化(对苯二甲酸)。”

使用cobalt-manganese-bromide催化系统从阿莫科石油公司流程与塑料原料分解聚合物和产生羧酸的混合物。这些数据输入到一个工程土壤细菌进一步提纯。

大约十年前,贝克汉姆的团队提出了使用这种生物输送过程混合含氧中间体源自木质素转化为一个单一的产品。现在他们将相同的概念应用于化合物来自塑料垃圾。

的过程依赖于生物步骤假单胞菌putida细菌,这自然消耗苯甲酸和烷基dicarboxylates -聚苯乙烯和HDPE的含氧分解产物。贝克汉姆解释说,代谢工程方法允许研究人员的范围扩大碳源消耗的细菌。

我们不得不工程师生物消耗宠物的分解产物,特别是对苯二甲酸,”他说。所以我们把转运蛋白分解酶,对苯二甲酸转换成相同的中间体,可以来自聚苯乙烯。

进一步代谢工程启用团队优化生成的化工产品细菌所需的β-ketoadipate或polyhydroxyalkanoate材料。

这项研究是第一个显示如何从一个混合废物流纯产品,并使用一个非常有趣的跨学科的方法,”说艾娜Vollmer化学回收的塑料垃圾专家在荷兰乌得勒支大学的基础。更好的混合塑料垃圾回收技术是特别重要的分离(例如)多层材料将永远是一个挑战。”

的第一步氧化解聚…已经非常有价值,使物价稳定纯聚合物废物流,”她补充道。“[研究]然后进一步净化混合产品流从聚合物的组合类型。

证明他们的概念可以工作,团队现在希望改进过程,包括通过扩大聚合物原料的范围,可以使用。

我们已经尝试与其他聚合物和我们还没有发现任何行不通,”贝克汉姆说。但从过程的角度的关键步骤之一是思考今天大规模工业相关原料可用,可以包括纺织品或拒绝塑料材料回收设备,这样的事情,”他补充道。