Doorbraak: voor het eerst is een waardevolle chemische stof gebrouwen uit afvalplastic

Voor het eerst is een waardevolle chemische stof gebrouwen uit afvalplastic: wetenschappers zijn erin geslaagd om PET-flessen om te zetten in vanillearoma met behulp van genetisch gemanipuleerde bacteriën. Vanilline wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en cosmetica-industrie en is een belangrijke bulkchemicalie die wordt gebruikt voor het maken van farmaceutische producten, schoonmaakproducten en herbiciden.

Het upcyclen van plastic flessen tot lucratievere materialen zou het huidige recyclageproces veel aantrekkelijker en effectiever kunnen maken. Op dit moment verliezen kunststoffen na eenmalig gebruik ongeveer 95 procent van hun waarde als materiaal. Het aanmoedigen van een betere inzameling en gebruik van dergelijk afval is de sleutel tot het aanpakken van het wereldwijde probleem van plasticvervuiling.

Onderzoekers hebben al gemuteerde enzymen ontwikkeld om het polyethyleentereftalaat, de thermoplastische polyester die wordt gebruikt voor drankflessen, af ​​te breken tot zijn basis, tereftaalzuur (TA). Wetenschappers hebben nu bacteriën gebruikt om TA om te zetten in vanilline.

Wat is vanilline?

Vanilline in zuivere toestand is een wit tot lichtgeel kristallijn poeder met karakteristieke naar vanille ruikende geur, dat slecht oplosbaar is in water. De stof vormt het hoofdbestanddeel van vanille, een smaakstof afkomstig uit de vruchten van de orchideeën uit het plantengeslacht Vanilla.

Vanilline wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en cosmetica-industrie en is een belangrijke bulkchemicalie die wordt gebruikt voor het maken van farmaceutische producten, schoonmaakproducten en herbiciden. De wereldwijde vraag groeit en bedroeg in 2018 37.000 ton, veel meer dan het aanbod van natuurlijke vanillebonen. Ongeveer 85 procent van vanilline wordt momenteel gesynthetiseerd uit chemicaliën die zijn afgeleid van fossiele brandstoffen.

Het gaat meteen om het eerste voorbeeld van het gebruik van een biologisch systeem om plastic afval op te waarderen tot een waardevolle industriële chemische stof en het heeft zeer belangrijke implicaties voor de circulaire economie.

1 miljoen plastic flessen per minuut verkocht, amper 14 procent daarvan wordt nu gerecycleerd

Over de hele wereld worden elke minuut ongeveer 1 miljoen plastic flessen verkocht en slechts 14 procent daarvan wordt gerecycleerd. Momenteel kunnen zelfs de flessen die worden gerecycleerd alleen worden omgezet in ondoorzichtige vezels voor kleding of tapijten.

De onderzoekers, die hun werk hebben gepubliceerd in het tijdschrift Green Chemistry, gebruikten gemanipuleerde E coli-bacteriën om tereftaalzuur (TA) om te zetten in vanilline. De wetenschappers verwarmden een microbiële bouillon een dag lang tot 37 graden Celsius, dezelfde omstandigheden als voor het brouwen van bier. Dat zette 79 procent van de TA om in vanilline.

De wetenschappers zijn nu bezig de bacteriën verder aan te passen om de conversieratio verder te verhogen. Ook gaan ze werken aan opschaling van het proces om grotere hoeveelheden plastic om te zetten.

Het gebruik van microben om afvalplastic, dat schadelijk is voor het milieu, om te zetten in een belangrijke grondstof, is een mooie demonstratie van groene chemie. En ze komt niks te vroeg. Recent onderzoek heeft aangetoond dat flessen, na plastic zakken, de meest voorkomende vorm van plasticvervuiling in de oceanen zijn.

Lees ook:

(tb)

Meer
Lees meer...
Markten