2023 年度 IUPAC 化学领域十大新兴技术之 PET 的生物回收

2023 年度 IUPAC 化学领域十大新兴技术之 PET 的生物回收

最近的

“2023 年 IUPAC 十大化学新兴技术”

正式发布

人工肌肉 PET 生物回收 氯化物介导的海洋二氧化碳去除 解聚化学中的 GPT 语言模型 “低糖”疫苗 噬菌体疗法 光催化制氢 电化学可穿戴传感器技术

什么是 PET 的生物回收？

它有什么特别之处？

今天就来说说吧~

PET，大家应该都很熟悉

最常见的就是各种饮料瓶。

▲2023年国际橡塑展现场

PET，全名，化学名称是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是由对苯二甲酸（酸）与乙二醇（乙二醇）结合而形成的聚合物。

这是应用最为广泛的塑料之一，延展性好，透明度高，耐酸碱性强，稳定性高，安全性好，广泛应用于包装、电子、医疗卫生、建筑、汽车等领域。

目前，废旧塑料的回收利用主要有四种方式：机械回收造粒法、燃料油化学回收法、热能焚烧回收法、化学品生物回收法。

▲2023年国际橡塑展现场

前三个可能大家比较熟悉。

那么，什么是生物回收？

生物法是利用微生物或酶将塑料聚合物解聚成小分子单体，作为微生物生长或化学合成的碳源。

与前三种废塑料回收方法相比，生物回收工艺环境友好，产品价值高，是一种“升级版”的回收工艺。

所以

PET 的生物回收不是更容易理解吗？

生物催化剂具有工艺条件温和、选择性高的优点，将PET回收为单体，再通过生物催化剂进行聚合，被广泛认为是一种理想的、环保的PET回收解决方案。

2021年6月，雀巢、百事、欧莱雅等宣布，利用法国绿色生物技术公司开发的酶回收技术，首次成功制造食品级rPET塑料瓶。

PET 的生物回收

最近有什么进展吗？

全球首座PET生物回收工厂即将建立！

近日，法国宝洁公司获得全球首家PET生物回收工厂的建设许可及运营许可证，将在法国隆拉维尔开工建设。

该最先进的设施每年将能够处理 50,000 吨消费后 PET 废弃物，相当于 20 亿个彩色 PET 瓶或 25 亿个 PET 食品托盘。

专注于塑料和纺织聚合物的酶生物工艺的开发。

该专利酶可分解有色PET塑料，生产出食品级透明PET瓶，性能与常规方法生产的PET完全相同。这种高效的PET水解酶可以在72℃的温度下10小时内分解有色PET塑料。一吨废旧塑料瓶可分解近90%。

新工厂将为 PET 废弃物提供工业规模的酶法回收解决方案。工厂占地 13.7 公顷，预计 2023 年底前开工，2025 年投入使用。总投资预计约为 2.3 亿欧元。

▲生物回收工厂模型。

源田生物新型PET生物回收工艺使发酵酶生产成本降低47.9%

源田生物科技利用酶工程、发酵工程、化学工程等技术，开发出高效、专一的PET降解酶，可在常温常压条件下，将各类废旧PET材料（涤纶织物、饮料瓶等）分解为单体产物对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG），进而聚合得到新的再生PET塑料（-PET、rb-PET）。

回收的PET塑料可进一步用于生产食品包装、纺织纤维、工程材料、光学器件等，真正实现PET的升级换代和无限循环利用。

▲技术亮点：原料来源广泛、反应条件温和、单体直接获取、单体收率高

近期，我们与天津大学酶工程研究组联合开发了基于底盘细胞筛选和副产物回收的PET生物回收新工艺。

▲基于宿主筛选和副产物回收

新工艺在预处理和发酵步骤中均选取快速生长的嗜盐弧菌作为基础细胞，一方面，在高盐环境中培养弧菌可有效防止其他微生物的污染，无需进行高压灭菌。

该工艺以海水替代淡水作为培养基成分，在无菌条件下发酵，协同新底盘的高蛋白表达能力，从节能降耗、降低成本的角度看，实现了能耗降低2.48倍、发酵酶产量降低2.5倍、成本降低47.9%。

在产品纯化步骤中，TPA纯化产生的含盐废水被重新用于V.的培养，避免了副产品浪费并最大限度地减少了二次污染。

▲传统PET生物降解工艺及新工艺流程图

新工艺以宿主筛选和副产物回收为基础，具有高效、经济、节能、环保等优点，适合实现工业规模的PET生物降解。

生态酶分解技术，可快速分解聚酯及尼龙66！

5月19日，总部位于悉尼的澳大利亚初创公司Eco宣布与加拿大运动服装巨头达成重大合作伙伴关系，共同打造全球第一种由服装废弃物制成的可无限回收的尼龙和涤纶材料。

艾柯研发出一种酶分解技术，能将废弃衣物中的塑料分解成可用于生产新衣服的分子，这些新衣服被丢弃后还能再次回收利用，理想情况下可以实现“无限循环”。

▲图片来源：摘自该公司官网

尼龙和涤纶目前约占服装生产材料的60%，伊可环保通过合作扩大回收规模，建设大型酶库，回收涤纶和尼龙66。

今天就到这里啦~

你知道这项技术吗？