對抗微塑膠：“你無法過濾海洋——它太大了”，但北卡羅來納州立大學研究人員有一個想法
發布日期：RALEIGH – 微小的塑膠顆粒，稱為 微塑膠，造成一連串環境問題 在海洋生態系中 和 超過。最近的研究發現，這些微塑料 在更多地方發現，而且數量比任何人預期的都要大。現在，北卡羅來納州立大學和康乃爾大學的研究人員正在致力於開發一種自我維持系統，利用微塑膠捕獲更多微塑膠。
「你無法過濾海水——它太大了，」該研究計畫的首席研究員 (PI) 卡羅爾·霍爾 (Carol Hall) 說。 「問題的嚴重性意味著我們需要開發革命性的新方法來去除海水中的微塑膠。所以這就是我們的目標。” Hall 是北卡羅來納州立大學化學與生物分子工程系卡米爾·德雷福斯(Camille Dreyfus) 傑出大學教授，與康奈爾大學蒂施大學化學與生物分子工程系教授尼古拉斯·阿博特(Nicholas Abbott ) 共同領導該專案。
最重要的想法是創建一個循環系統。起點將涉及創建微塑膠可以粘附的“微清潔顆粒”，可能使用 Hall小組設計的勝肽 和所謂的“軟樹枝狀材料” 由 Orlin Velev 實驗室首創。 Velev 是該計畫的聯合 PI，也是北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程系的 S. Frank 和 Doris Culberson 傑出教授。
維萊夫說：“我們的想法是，這些微清潔顆粒會抓住微塑料，自行塌陷，然後浮到表面——你可以在那裡撿起它們。”
然後，微清潔顆粒和微塑膠將送入生物反應器，生物反應器將分解微塑膠並使用所得副產品來製造新的微清潔顆粒（以及可能的其他有用材料）。
那會如何運作呢？
「研究界已經發現了能夠將塑膠分解成各種副產品的微生物，」該計畫的聯合首席研究員、北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程助理教授內森·克魯克（Nathan Crook）說。 「我們計劃利用這些知識，改造海洋微生物來降解塑膠。
「至少，我們希望微生物能夠利用塑膠作為能源，使其生長和繁殖——因為這至少可以將塑膠轉化為可生物降解的東西。但我們計劃改造海洋微生物，使其產生化學物質，我們可以將其用作生產更多微清潔顆粒的原料，然後用這些顆粒捕獲更多的微塑膠。
「最終，我們想看看是否可以使用這種方法將微塑膠轉化為對製造或製藥應用具有商業價值的化學品，」克魯克說。 「真正把垃圾變成有價值的東西。」
為了控制和優化這個複雜的過程，團隊與康乃爾大學能源系統工程系Roxanne E. 和Michael J. Zak 教授尤風琪(Fengqi You) 合作，尤風琪是先進機器學習和人工智慧技術方面的專家。
這項工作是在國家科學基金會新興前沿研究和創新計劃的支持下完成的， 授權號 2029327。該補助金為期四年，金額為 $200 萬。
(C) 北卡羅來納州立大學
原文來源： WRAL 技術線