Neues Enzym upcycelt PET-Produkte: Aus Kunststoffmüll wird ein Wertstoff

Flaschen, Stoffe und andere Produkte aus dem Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) landen, wenn sie ausgedient haben, im weltweiten Durchschnitt gesehen meist auf Deponien oder in Müllverbrennungsanlagen. Dabei könnten sie ein wertvoller Rohstoff sein, aus dem sich neue Produkte herstellen lassen. Einschmelzen reicht da nicht, denn das, was daraus entsteht, erfüllt nicht die hohen Qualitätsansprüche etwa der Getränkeindustrie.

Wenn man das Polymer dagegen wirtschaftlich in seine Ausgangsbestandteile zerlegen könnte, in Monomere nämlich, könnte man daraus Neuware herstellen, die höchsten Ansprüchen genügt. Bisherige Verfahren, die das möglich machen sind jedoch bei weitem zu teuer, vor allem wegen des hohen Energiebedarfs.

Modifiziertes Enzym brachte die Lösung

Forscher der University of Texas in Austin haben jetzt die Lösung gefunden. Sie modifizierten das natürlich vorkommende Enzym PETase, das PET zerlegt, aber ganz gemächlich und bei gehobenen Temperaturen. Das neue Enzym, FAST PETase genannt, weil es so flott arbeitet, schafft es im Turbogang. Innerhalb von wenigen Stunden sind aus den Polymeren Monomere geworden.

Andrew Ellington, Professor am Center for Systems and Synthetic Biology, und sein Team setzten ein maschinelles Lernmodell ein, um Mutationen des Enzyms zu erzeugen. Es sagte voraus, welche Veränderungen in dem Enzym sie näher zu ihrem Ziel bringen würden. Es arbeitet schon bei Temperaturen von deutlich weniger als 50 Grad Celsius, also auch an heißen Sommertagen.

Rohstoffe von der Mülldeponie

Ellington denkt daran, Mülldeponien, auf denen vor allem in der Dritten Welt gigantische Mengen an PET abgelagert worden sind, zu sanieren. Besonderer Anreiz: Das dabei entstehende Produkt ist ein gesuchter Wertstoff, sodass der Prozess möglicherweise sogar Gewinn bringt.

Das Team will FAST PETase auch an kunststoffverschmutzten Standorten einsetzen, um sie zu säubern – Monomere werden schneller abgebaut als Polymere. „Wenn Sie Umweltreinigungsanwendungen in Betracht ziehen, benötigen Sie ein Enzym, das bei Umgebungstemperatur arbeiten kann“, sagt Hal Alper, Professor für chemisches Engineering. „Hier hat unsere Technologie einen entscheidenden Vorteil.“

via

Teile den Artikel oder unterstütze uns mit einer Spende.