بديل للبنزين المنتج بسعر رخيص جداً

لا يعد PDCA وحده بديلاً مباشرًا للبلاستيك. ومع ذلك، فإن هذا المركب القائم على النيتروجين هو مكون صديق للبيئة يمكن أن يحل محل المونومرات القابلة للتحلل البيولوجي الضعيفة المستخدمة في المواد البلاستيكية الشائعة، وخاصةً البولي إيثيلين تيريفثاليت. وقد أدخلت الأبحاث الجديدة تحسينين رئيسيين على عملية إنتاج مركب PDCA، مما أدى إلى زيادة الكفاءة سبعة أضعاف والتخلص من النفايات السامة الناتجة أثناء الإنتاج.

وقال تاناكا تسوتومو، المهندس الحيوي الذي قاد الدراسة: "بحثنا عن طريقة لدمج النيتروجين باستخدام عملية الأيض الخلوي وتوليف المركب من البداية إلى النهاية". وباستخدام إنزيمات من استقلاب النيتروجين، تمكن الفريق من الحصول على المركب المستهدف دون إنتاج منتجات ثانوية غير مرغوب فيها.

ويتمثل جوهر عملية الإنتاج في إدخال الغلوكوز في بكتيريا الإشريكية القولونية المعدلة وراثيًا. وبمساعدة إنزيمات منتقاة خصيصًا، تقوم هذه البكتيريا بتحويل المركبات الوسيطة إلى مركبات وسيطة إلى PDCA. ومع ذلك، لم تكن العملية سلسة تمامًا. فقد أنتجت الطريقة الجديدة في البداية منتجًا ثانويًا سامًا. وللتغلب على ذلك، قام الباحثون بإدخال مركب منفصل يسمى البيروفات في العملية.

وقال تاناكا: "لقد تغلبنا على هذه المشكلة بإضافة مركبات تلتقط H2O2". ومع ذلك، يمكن أن تؤدي هذه الخطوة إلى صعوبات اقتصادية ولوجستية في الإنتاج على نطاق واسع. ومع ذلك، تقدم هذه الدراسة تقدمًا كبيرًا فيما يتعلق بإنتاج البلاستيك المتين والقابل للتحلل الحيوي.

ونظرًا لإمكانية إنتاج بلاستيك PDCA في أنظمة المفاعلات الحيوية بمكونات طبيعية، فقد أصبح هذا البلاستيك قابلًا للتطبيق بشكل متزايد كبديل للمنتجات المشتقة من البترول. ويذكر تاناكا أن هذه الإنجازات توسع مستقبل طرق الإنتاج البيولوجي وتوسع نطاق الجزيئات التي يمكن الوصول إليها عن طريق التخليق الميكروبي.

وشهد هذا العام أيضًا الإعلان عن مادة حيوية واعدة أخرى، وهي مادة BCBN (نيتريد البورون السليلوز السداسي البكتيري)، المنتجة من ألياف السليلوز البكتيرية. وتهدف هذه التطورات إلى تقديم حلول علمية ضد التلوث البلاستيكي الذي يهدد البيئة وصحة الإنسان على حد سواء.