Connect with us

science

Des chercheurs mettent au point des micro-organismes pour traiter la pollution par le plastique PET

Published

on

Les chercheurs du NREL et de l’ORNL ont mis au point une méthode de recyclage du polyéthylène téréphtalate en nylon haute performance, précurseur d’autres produits de valeur tels que les vêtements imperméables, les revêtements antiadhésifs pour ustensiles de cuisine et les pièces de machines résistantes à la chaleur. Crédit : Laboratoire national des énergies renouvelables

Des décharges excédentaires aux îles à ordures flottantes dans les océans en passant par les microplastiques dans les zones sauvages reculées, des milliards de tonnes de plastique jetés ont provoqué une crise mondiale de la pollution.


Bien que les plastiques nous soient indispensables la vie quotidienne, elles sont Matériaux durables qui ne se décomposent pas naturellement, mettent des décennies voire des siècles à se décomposer dans les décharges ou dans l’environnement naturel. Plus de 82 millions de tonnes métriques de polyéthylène téréphtalate (PET) sont produites dans le monde chaque année pour la fabrication de bouteilles de boissons à usage unique, d’emballages, de vêtements et de tapis, et est l’une des plus grandes sources de Plastique des ordures.

Des scientifiques du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du département américain de l’Énergie (DOE) progressent sur une solution potentielle aux déchets de PET. Une équipe de recherche collaborative combine la chimie et la biologie pour transformer le PET en un matériau doté de meilleures propriétés pouvant être utilisé pour créer une gamme plus diversifiée de nouveaux produits.

Combinés à des biotechnologies améliorées pour empêcher les thermoplastiques d’entrer dans les décharges et à l’Environment Consortium (BOTTLE), les chercheurs du NREL et les partenaires du Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ont conçu des bactéries pour convertir le polyéthylène téréphtalate en blocs de construction pour un produit en nylon de qualité supérieure. Comme décrit dans « Tandom Chemical Decomposition and Biological Recycling of Poly(ethylene Terephthalate) to Beta-Ketoadipic Acid by Pseudomonas putida KT2440 » récemment publié dans Metabolic Engineering, ces monomères de haute performance peuvent être recyclés en matériaux et produits plastiques de plus grande valeur, un procédé connu sous le nom de recyclage.

« Cette étape de conversion biologique est une partie importante de l’équation qui rend le recyclage du PET possible, créant une opportunité de transformer des bouteilles en plastique contaminées en matériaux de fabrication précieux, nous rapprochant finalement de économie circulaire largement », a déclaré la scientifique du NREL et première auteure de l’article de presse Alison Werner.

Une économie circulaire peut prolonger la durée de vie des molécules pour fabriquer des plastiques vierges, tout en réduisant les déchets, en préservant les ressources et en augmentant l’efficacité. Cela peut aider à fournir des fournitures fabriquées avec moins de matières premières et d’énergie et à rester en dehors des décharges.

Les chercheurs de BOTTLE explorent comment utiliser une gamme de produits chimiques et processus biologiques Il peut être utilisé pour décomposer les déchets plastiques et les recycler en matériaux recyclables de plus grande valeur. Un récent projet BOTTLE a dégradé le PET à l’aide d’un processus de catalyse chimique et a conçu la bactérie Pseudomonas putida KT2440 pour convertir le PET en acide chimique β-cétoadipique (βKA), la pierre angulaire du nylon haute performance.

Le NREL et l’ORNL ont collaboré pour concevoir des bactéries. L’ORNL a conçu des bactéries pour tirer parti d’un intermédiaire clé dans la dégradation du PET, permettant à l’équipe du NREL de construire une plate-forme complète pour la biotransformation.

Traiter le problème du PET

Chaque type de plastique a ses propres propriétés moléculaires qui nécessitent différentes méthodes de décomposition. Le PET peut être décomposé en monomères à l’aide de plusieurs procédés chimiques différents. Cependant, les méthodes mécaniques utilisées dans la plupart des processus de recyclage du PET aujourd’hui peuvent entraîner des produits de moins bonne qualité et moins rentables, ce qui entraîne des taux de recyclage plus faibles. Diverses sources indiquent que seulement 15 à 35 % des bouteilles en PET trouvent actuellement une seconde vie.

Les transformations biologiques mises au point par les scientifiques du NREL et de l’ORNL dans P. putida, combinées à un processus de décomposition chimique catalytique, peuvent créer un produit plus précieux que le PET et finalement stimuler des taux d’extraction plus élevés – se traduisant finalement par moins de déchets. bouteilles en plastique Pollution des eaux océaniques et des zones sauvages montagneuses.

Les matériaux extraits grâce à la technologie de décomposition catalytique et de biotransformation en tandem offrent de meilleures propriétés que les nylons courants qu’il est destiné à remplacer, notamment une perméabilité à l’eau inférieure, une température de fusion plus élevée et une température de transition vitreuse plus élevée. Ces avantages en termes de performances élargissent les possibilités d’utilisation des matériaux, y compris les pièces automobiles qui doivent résister à des températures élevées. La valeur accrue des matériaux recyclés pourrait inciter l’industrie à recycler davantage de plastique, ce qui entraînerait une récupération du plastique à une échelle beaucoup plus grande.

Refuser de se retourner contre la pollution plastique

Alors que cette percée initiale promet déjà d’élargir les possibilités de recyclage du PET, les chercheurs continuent d’affiner l’approche. En plus d’améliorer l’interface de la chimie et de la biologie, l’équipe évalue un large éventail d’autres facteurs.

Les flux de déchets de PET post-consommation peuvent contenir des additifs que P. putida peut ne pas être en mesure de dégrader. La caractérisation de ces flux sera nécessaire pour identifier les produits chimiques présents et les voies métaboliques conçues pour permettre la consommation de ces composés également pour augmenter l’efficacité du processus de bioconversion, augmenter les rendements et traiter de manière globale les déchets plastiques.

Le succès futur de toute approche de démantèlement et de recyclage en tandem du PET sera finalement déterminé par la faisabilité technique, la faisabilité économique et l’impact environnemental combinés. L’équipe NREL prévoit de mener une analyse technico-économique et une évaluation du cycle de vie pour mieux comprendre les besoins énergétiques des procédés et les émissions de gaz à effet de serre.

« Le plastique a révolutionné la vie moderne, mais jusqu’à récemment, l’industrie des plastiques suivait une économie strictement linéaire et consommait beaucoup de carbone », a déclaré Greg Beckham, chercheur principal du NREL, responsable du consortium BOTTLE et auteur principal de l’article de presse. « Les approches circulaires de ce problème peuvent réduire notre dépendance au carbone basé sur les combustibles fossiles et ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre. Avec une production annuelle de plastique qui devrait atteindre près de 600 millions de tonnes d’ici 2050, il est temps d’agir. »

Les efforts du NREL et du BOTTLE Consortium, y compris les nouvelles technologies de désassemblage chimique et de biorecyclage, seront des tactiques vitales pour lutter contre la crise de la pollution plastique et les défis environnementaux et énergétiques associés au changement climatique.


Le recyclage du plastique à base d’enzymes est plus économe en énergie et meilleur pour l’environnement


Plus d’information:
Alison Z. Ingénierie métabolique (2021). DOI : 10.1016 / j.ymben.2021.07.005

la citation: Des chercheurs conçoivent des micro-organismes pour lutter contre la pollution plastique (2021, 14 octobre) Récupéré le 14 octobre 2021 sur https://phys.org/news/2021-10-microorganisms-tackle-pet-plastic-pollution.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif seulement.

READ  SpaceX termine la production de Dragon Crew Capsule
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Psyché envoie toujours des données à la maison à des vitesses haut débit

Published

on

Psyché envoie toujours des données à la maison à des vitesses haut débit

Quand j’ai entendu parler de cela, j’ai ressenti un pincement au cœur. Au cours de la dernière année, j'ai utilisé un service haut débit 4G modeste et j'ai obtenu au mieux 20 Mbps, mais la mission Psyché de la NASA a quand même obtenu 23 Mbps sur une distance de 225 millions de kilomètres ! Tout cela est dû au modèle du système de transmission optique utilisé dans la sonde. Cela signifie qu'elle peut obtenir un taux de transfert de données jusqu'à 100 fois supérieur à celui d'une radio ordinaire.

La mission Pysche de la NASA est en passe d'explorer, sans surprise, l'astéroïde riche en métaux situé entre les orbites de Mars et Jupiter, appelé Psyché. La chose intéressante à propos de l’astéroïde est qu’il semble être le noyau riche en fer d’une planète non formée. Le vaisseau spatial transportait une large gamme d'instruments scientifiques pour explorer l'astéroïde, notamment un imageur, un spectromètre à rayons gamma et à neutrons, un magnétomètre et une plate-forme gravitationnelle en bande X.

Son voyage de deux ans a commencé le 13 octobre avec sa destination, un petit monde qui pourrait nous aider à percer certains des secrets de la formation de notre système solaire. La théorie selon laquelle Psyché est un noyau planétaire défaillant n'est pas confirmée, ce sera donc l'un des objectifs de sa première mission ; Était-ce simplement du métal non fondu ou était-ce un noyau ? Pour comprendre cela, il faut connaître son âge. En plus de l'origine, d'autres objectifs sont d'explorer la formation et sa topographie à la surface.

READ  SpaceX termine la production de Dragon Crew Capsule

L'astéroïde de Sotchi a été découvert en mars 1852 par l'astronome italien Annibale de Gasparis. Parce qu'il l'a découvert, il a été autorisé à lui donner un nom et a choisi Psyché, d'après la déesse grecque de l'âme. Il tourne autour du soleil à une distance allant de 378 millions à 497 millions de kilomètres, et il lui faut environ 5 années terrestres pour terminer son cycle. En forme de pomme de terre, ou peut-être plus précisément classée comme « irrégulière », il s’agit en fait d’une petite forme ellipsoïde qui mesure 280 kilomètres de large dans sa partie la plus large et 232 kilomètres de long.

Illustration de l’astéroïde métallique Psyché. Crédit image : Peter Rubin/NASA/JPL-Caltech/Arizona State University

Le système de communication expérimental est peut-être plus intéressant que les cibles (même si j'ai hâte d'en apprendre davantage sur cet astéroïde fascinant). La technologie DSOC (Deep Space Optical Communications) nouvellement développée n’est pas la principale plate-forme de communication mais existe sous forme de prototype.

Le système optique, qui repose sur la technologie laser, a réussi à transmettre des données techniques sur une distance de 226 millions de kilomètres. Le plus impressionnant peut-être est que le vaisseau spatial a démontré qu'il est capable de transmettre à un débit de 267 mégabits par seconde (oui, vous avez bien lu, un peu plus d'un quart de gigabit par seconde !). L'incroyable vitesse de téléchargement a été atteinte le 11 décembre. L'année dernière, lorsqu'une connexion haut débit de 15 secondes a été établie, une vidéo haute définition a été envoyée sur Terre. Malheureusement, à mesure que le vaisseau spatial recule, sa capacité à transmettre des données diminuera. Cela reste cependant bien meilleur que les connexions sans fil classiques.

READ  Une étude révèle que la Terre se trouve au-delà de « l'espace opérationnel sûr » de l'humanité | Actualité climatique

Grâce à un puissant laser modulé, le laboratoire du télescope de communications optiques en Californie pourra envoyer des données à faible débit à Psyché. Pour recevoir les données, un récepteur de comptage de photons a été installé à l'observatoire Caltech Palomar pour capturer les informations envoyées par le vaisseau spatial. La communication a toujours été un défi majeur dans l’exploration spatiale, et même si nous ne pouvons pas réduire le temps de transit des données, nous pouvons améliorer la quantité de données envoyées à tout moment. Un grand pas en avant dans l’exploration spatiale.

source : La démonstration de communications optiques de la NASA transmet des données à plus de 140 millions de kilomètres

Continue Reading

science

Des satellites surveillent des groupes d' »araignées » répartis dans une ville inca sur Mars

Published

on

Des satellites surveillent des groupes d' »araignées » répartis dans une ville inca sur Mars

Des caractéristiques saisonnières ressemblant à des araignées ont été repérées poussant à travers les fissures de la surface de Mars. Azerbaïdjanactualités Citation de rapports Site Space.com.

Le vaisseau spatial Mars Express de l'Agence spatiale européenne a capturé de nouvelles images de petites structures sombres ressemblant à des araignées se précipitant dans une région de Mars connue sous le nom de Cité Inca, près du pôle sud de la planète rouge.

Ce phénomène apparaît lorsque la lumière du soleil printanière réchauffe les couches de dioxyde de carbone déposées pendant le sombre hiver martien. À son tour, la glace de dioxyde de carbone dans la couche inférieure se transforme en gaz, qui s'accumule et finit par briser la glace sus-jacente qui mesure jusqu'à 1 mètre d'épaisseur, selon un communiqué de l'Agence spatiale européenne.

Le gaz qui s'échappe transporte la poussière sombre du sol vers le haut, forçant finalement la poussière à sortir des couches supérieures de glace comme l'eau d'un geyser avant de se déposer à la surface. Cela crée des formations d'araignées fracturées de 0,03 à 0,6 miles (45 mètres à 1 kilomètre) de largeur.

La cité inca de Mars, officiellement connue sous le nom de Labyrinthe d'Angostos, présente une grille linéaire presque géométrique de collines comme les monuments incas sur Terre. Il fait partie d'une formation circulaire d'environ 86 km de large, ce qui suggère qu'il pourrait s'agir d'un cratère d'impact strié formé par de la lave s'élevant à travers la croûte fracturée de Mars et s'érodant au fil du temps.

« Nous ne savons toujours pas exactement comment la ville inca s'est formée », ont déclaré les responsables de l'ESA dans le communiqué. « Les dunes auraient pu se transformer en pierre au fil du temps. Peut-être que des matériaux tels que du magma ou du sable se sont infiltrés à travers des feuilles brisées de roche martienne. Ou encore les crêtes pourraient être des structures dentelées associées aux glaciers. »

READ  Une espèce rare de fleur de lanterne de fée se trouve dans les forêts japonaises

Les dernières images de la cité inca ont été capturées par la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express le 27 février 2024, pendant la saison d'automne martienne. L'instrument Cassis (Color and Surface Imaging System) à bord de l'ExoMars Trace Gas Orbiter de l'ESA a documenté les mêmes caractéristiques en forme d'araignée près du pôle sud de Mars le 4 octobre 2020. Le prochain équinoxe de printemps martien aura lieu le 12 novembre 2024.

Suivez-nous sur Twitter @AzerNewsAz

Continue Reading

science

Qui sera le premier à piloter le vaisseau spatial Boeing Starliner le mois prochain ?

Published

on

Qui sera le premier à piloter le vaisseau spatial Boeing Starliner le mois prochain ?
Les astronautes de la NASA seront les premiers à se lancer dans l'espace à bord de la capsule Starliner de Boeing le 6 mai.

Boeing devrait lancer sa capsule Starliner dans l'espace le mois prochain, et elle sera pilotée par deux astronautes qualifiés de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). NBC mentionné.

Les astronautes de la NASA Barry « Butch » Wilmore et Sunita Williams seront les premiers dans l'espace à bord du premier vol d'essai en équipage de Boeing vers la Station spatiale internationale (ISS) le 6 mai.

Ils sont arrivés jeudi au Kennedy Space Center de l'agence en Floride et y resteront jusqu'au lancement.

« C'est là que le caoutchouc rencontre la route, là où nous quittons cette planète, et c'est plutôt cool », a déclaré Williams lors d'une conférence de presse après son arrivée.

Des astronautes vétérans et d’anciens pilotes d’essai de l’US Navy ont été sélectionnés par la NASA en 2022.

Wilmore, originaire du Tennessee et commandant de mission, a effectué deux vols spatiaux précédents, passant 178 jours dans l'espace.

Il a piloté la navette spatiale Atlantis jusqu'à la station spatiale en 2009 et s'est lancé en orbite à bord d'un vaisseau spatial russe Soyouz en 2014 en tant que membre de l'équipage de l'Expédition 41.

Williams, originaire du Massachusetts, est le pilote de mission qui a déjà effectué deux séjours à bord de la Station spatiale internationale, totalisant 322 jours dans l'espace.

Elle s’est d’abord envolée vers la Station spatiale internationale à bord de la navette spatiale Discovery et y est restée environ six mois.

En 2012, Williams est retourné dans l’espace à bord d’un vaisseau spatial Soyouz de fabrication russe, où il est resté environ quatre mois.

READ  La découverte d'une structure massive en forme d'anneau « remet en question la compréhension de l'univers »

Les astronautes vont désormais passer la semaine prochaine à travailler sur des exercices de préparation et d'entraînement de dernière minute, selon la NASA.

Si l’équipage parvient à la Station spatiale internationale, il y passera environ une semaine avant de retourner sur Terre.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023