マイクロプラスチックとの戦い：「海は大きすぎるので濾過はできない」しかしNCSUの研究者はアイデアを持っている

2020年10月23日

ローリー – と呼ばれるプラスチックの小さな粒子マイクロプラスチック、多くの環境問題を引き起こします海洋生態系でそして超えて。最近の研究で、これらのマイクロプラスチックはより多くの場所で見つかりましたそして、誰もが予想していたよりも大量に。現在、ノースカロライナ州立大学とコーネル大学の研究者たちは、マイクロプラスチックを使用してより多くのマイクロプラスチックを捕捉する自立システムの開発に取り組んでいます。

「海は大きすぎるので濾過することはできません」と、この研究イニシアチブの主任研究者 (PI) であるキャロル・ホールは言います。「問題の規模が大きいということは、海水からマイクロプラスチックを除去する革新的な新しい方法を開発する必要があることを意味します。それが私たちの目標です。」ホール氏は、ノースカロライナ州立大学化学・生体分子工学教授のカミーユ・ドレイファス氏であり、コーネル大学ティッシュ大学化学・生体分子工学教授のニコラス・アボット氏とともにプロジェクトを主導しています。

大きなアイデアは、循環システムを構築することです。出発点としては、マイクロプラスチックが付着する「マイクロクリーニング粒子」を作成することが含まれます。 Hall グループによって設計されたペプチドいわゆる「柔らかい樹枝状物質」オーリン・ヴェレフの研究室によって開拓された。 Velev 氏はこのプロジェクトの共同主任であり、ノースカロライナ州立大学の化学および生体分子工学の S. フランクおよびドリスカルバーソン特別教授です。

「アイデアは、これらのマイクロクリーニング粒子がマイクロプラスチックを捕らえ、自ら崩壊し、その後表面に浮き上がり、そこで拾うことができるというものです」とヴェレフ氏は言う。

次に、マイクロクリーニング粒子とマイクロプラスチックがバイオリアクターに供給され、バイオリアクターがマイクロプラスチックを分解し、得られた副産物を使用して新しいマイクロクリーニング粒子 (およびおそらくは他の有用な材料) を作成します。

それはどのように機能するでしょうか?

「研究コミュニティは、プラスチックをさまざまな副産物に分解できる微生物をすでに特定しています」と、このプロジェクトの共同主任であり、ノースカロライナ州立大学の化学および生体分子工学の助教授であるネイサン・クルックは言う。「私たちはその知識に基づいて海洋微生物を改変してプラスチックを分解する計画を立てています。

「少なくとも、微生物がプラスチックをエネルギー源として利用して増殖し、繁殖できるようにしたいと考えています。なぜなら、それは少なくともプラスチックを生分解性のものに変換することになるからです。しかし、私たちは海洋微生物を改変して、より多くのマイクロクリーニング粒子を生成するための原料として使用できる化学物質を生成し、さらに多くのマイクロプラスチックを捕捉するために使用できるようにすることを計画しています。

「最終的には、このアプローチを使用して、マイクロプラスチックを製造または医薬品用途のいずれかで商業的価値のある化学物質に変えることができるかどうかを確認したいと考えています」とクルック氏は言う。「文字通り、ゴミを価値あるものに変えるのです。」

この複雑なプロセスを制御し、最適化するために、このグループは、Fengqi You 氏、Roxanne E. 氏、および高度な機械学習と AI 技術の専門家であるコーネル大学のエネルギーシステム工学教授 Michael J. Zak 氏と協力しました。

この研究は、国立科学財団の研究とイノベーションにおける新たなフロンティアプログラムの支援を受けて行われています。許可番号 2029327。助成金は 4 年間で $200 万です。

(C)NCSU

元の記事の出典: WRAL TechWire