Trang chủ Sống bằng sáng tạo Khoa học công nghệ Phát triển loại enzyme hoạt động nhanh phân hủy chất thải nhựa...

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

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 máy học 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

CÁC TIN KHÁC

Sản phẩm hỗ trợ tăng trí nhớ từ dược liệu quý sẵn có

Cao dược liệu hương nhu tía và rau sam đắng là thành phần chính của sản phẩm hỗ trợ tăng cường trí nhớ, bảo vệ sức khỏe.

Công nghệ giúp gia tăng giá trị cho củ gừng

Đối với gừng, việc sử dụng công nghệ chiết xuất CO2 lỏng sẽ giúp thu được những thành phần hoạt chất chất lượng cao, có hoạt tính sinh học quý.

Tiến sĩ chế tạo thiết bị thăm dò hiệu suất chip thế hệ mới

TS Lê Xuân Lực, 34 tuổi, cùng cộng sự phát triển thành công đầu dò loại nhiều chân cho phép tiếp xúc nhiều điểm có thể đo hiệu suất chip chính xác hơn.

Sáng chế mới trong bảo quản hạt cà phê

Với mong muốn ứng dụng các công nghệ tiên tiến giải quyết công đoạn làm khô hạt giống khi gặp tình trạng mưa dài ngày, giúp cho việc sản xuất hạt giống cà phê được nhanh chóng, kịp thời, tăng hiệu quả kinh doanh của đơn vị sản xuất, ThS Phạm Văn Thao (Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp Tây Nguyên) cùng cộng sự đã nghiên cứu, hoàn thiện công trình khoa học 'Ứng dụng công nghệ sấy nhiệt độ, ẩm độ thấp và giải pháp kiểm soát ẩm độ, nhiệt độ kho để bảo quản hạt giống cà phê trong thời gian dài'.

Mỹ phát triển robot lặn biển phục vụ cứu hộ, khảo sát và giám sát dưới nước

Công ty Greensea IQ (Mỹ) vừa cho ra mắt loại robot thông minh chuyên hoạt động trong những môi trường biển nhiều thách thức.

Gạo lai thịt bò có thể giải quyết khủng hoảng lương thực

Các nhà khoa học ở Đại học Yonsei, Seoul, phát triển loại thức ăn bền vững mới là gạo lai thịt bò, giúp giải quyết khủng hoảng lương thực và biến đổi khí hậu.

Bài viết nổi bật

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

Anh phát triển vaccine ngừa ung thư phổi đầu tiên trên thế giới

Theo phóng viên tại London, các nhà khoa học tại Anh đang sử dụng công nghệ tương tự đã tạo ra vaccine ngừa COVID-19 của AstraZeneca để phát triển một loại vaccine đầu tiên trên thế giới có khả năng kích hoạt hệ miễn dịch để tiêu diệt tế bào ung thư và ngăn chặn ung thư phổi ở những người có nguy cơ cao.

Tỷ phú Ấn Độ xây nhà máy điện sạch lớn nhất thế giới

Một tỷ phú Ấn Độ đang xây nhà máy điện lớn nhất thế giới diện tích gấp 5 lần Paris, có thể nhìn thấy từ vũ trụ, đáp ứng nhu cầu điện của 16 triệu hộ gia đình.

Cáp treo Bà Nà (Đà Nẵng) – TOP 5 tuyến cáp treo hiện đại của Việt Nam thu hút nhiều khách du lịch (P.3) – [VIETKINGS-TOPPLUS – Hành trình TOP Việt Nam]

(kyluc.vn) Cáp treo Bà Nà đánh dấu một thập kỷ của một trong những khu du lịch hàng đầu Việt Nam, đánh thức vùng Núi Chúa vốn chìm trong quên lãng nhiều thập kỷ, đưa Bà Nà nói riêng, Đà Nẵng nói chung trở thành một trong những "điểm phải đến trên thế giới".

TOP 100 Hồng bảo Kỷ lục Thế giới tại Việt Nam (P.25) Tháp Nhạn (Phú Yên): Chứng tích cổ ngàn tuổi kết nối quá khứ và hiện tại – [VIETKINGS-TOPPLUS đề cử]

(kyluc.vn) Trải qua cả ngàn năm lịch sử, bất chấp thăng trầm thời gian, Tháp Nhạn vẫn sừng sững trên sườn núi Nhạn, tiếp tục kể câu chuyện về Bà Thiên Y A Na, về hành trình khai phá và phát triển mảnh đất Phú Yên của người Chăm cũng như người Việt.

Bí ẩn những người có “trí nhớ siêu phàm”, thế giới chỉ 100-200 người

Chỉ cần nhắc một ngày bất kỳ trong quá khứ, người có trí nhớ siêu phàm kể lại được những gì đã xảy ra hôm ấy.

Tạo ra loại “keo” mới giúp bịt kín màng não sau phẫu thuật

Một nhóm các bác sĩ phẫu thuật thần kinh học và kỹ sư sinh học Mỹ đã chế tạo ra loại "keo" đặc biệt dùng cho các ca phẫu thuật mở màng não.