废物横财新工艺有望将塑料垃圾转化为药物

卡塔利娜岛位于洛杉矶海岸22英里处，曾经聚集了好莱坞皇室成员、走私者和银矿工人。现在，它收集垃圾。它的迎风港口是大太平洋垃圾带的收集点，这是一个巨大的微塑料分布区，堆积了更大的碎片，面积超过160万平方公里。这是全球塑料产量不断增加的影响的鲜明证据，据估计到2040年塑料产量将达到每年11亿吨。

受这个问题的启发，南加州大学的研究人员设计了一种方法，以前所未有的效率将消费后的混合塑料转化为多种多样且有价值的二次产品。本周在德国应用化学杂志上描述的这种两阶段方法在药物开发、制造材料和其他产品方面具有令人兴奋的潜在应用。

“聚乙烯是大型塑料中回收最少的——美国环保署估计只有不到6%实际被回收——而且通常只有30%的质量是可回收的，”该研究的合著者和化学教授特拉维斯威廉姆斯说在南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院。“我们开发了条件，可以将83%的聚合物质量回收为离散的有用产品。我们甚至可以采用低密度产品，如塑料食品袋，并回收约36%的离散单体——这是在聚乙烯回收中闻所未闻。”

保持塑料的实用性——不破坏环境

聚乙烯常用于塑料购物袋、汽车零部件和包装，为改善生活质量和健康做出了无数贡献。使塑料有用的相同特性——耐久性和无菌性等——也阻止了对环境友好的降解和回收。目前回收或再制造聚乙烯的方法也不符合成本效益，化学回收可能会缓解一些问题。

为了测试这一新工艺，研究人员利用各种学生和社区团体从卡塔利娜港收集未加工的塑料垃圾作为样本。这些垃圾包括塑料购物袋、牛奶盒、外卖盒和其他家居用品。然后，研究人员用化学催化剂和加压氧气分解样品，产生称为二酸的化学基团——在这种情况下，是asperbenzaldehyde、citreoviridin和mutilin。

在初始阶段之后，研究团队将二酸引入到巢曲霉的工程菌株中，这是一种多功能、易于改造的真菌，通常用于药物发现。当以二酸作为碳源时，真菌会在一周内产生大量抗生素、降胆固醇他汀类药物、免疫抑制剂和抗真菌剂。

“如果你看看生物循环，这种效率非常令人兴奋，因为这个过程对成本敏感，”该研究的资深作者、南加州大学药学院教授ClayCCWang说。“我们将批量生产产品。”

化学回收可能有聚乙烯以外的应用

该团队与堪萨斯大学的研究人员合作，正在探索该方法是否可以应用于其他类型的塑料。

“最终目标是开发一种可用于塑料混合物的方法，”Wang说。“现在，如果你去回收你的塑料垃圾，只有一个垃圾桶，但实际上有几种不同类别的塑料。有一些系统可以对它们进行分类，但理想情况下，我们希望能够处理塑料混合物使用类似的方法。”