ABŞ hökuməti poliester yeyən fermentləri modadan rəqabətqabiliyyətli istehsala keçirmək məqsədilə 3 milyon dollar vəsait ayırıb.

Enerji Departamenti (DOE) Protein Evolution şirkətini poliester tekstil tullantılarını yeni poliesterin kimyəvi əsas bloklarına çevirmək üçün bioloji prosesi optimallaşdırmaq və miqyaslandırmaq layihəsinə rəhbər təyin edib.

Konnektikutun Nyu-Hevənd şəhərində yerləşən biotexnologiya şirkəti pilot-istehsal üzrə mütəxəssis Xytel və əvvəllər Milli Bərpaolunan Enerji Laboratoriyası adlandırılan National Laboratory of the Rockies ilə əməkdaşlıq edəcək.

Layihə DOE-nin Kritik Minerallar və Enerji İnnovasiyası Ofisindən ayrılan 117 milyon dolların daxil olduğu 56 layihədən biridir. Departament portfeli istehsal xərclərinin azaldılması, enerji məhsuldarlığının artırılması və daxili təchizat zəncirlərinin gücləndirilməsinə yönəldib.

Protein Evolution-a 3 milyon dollar vəsait ayrılması planlaşdırılır, lakin DOE-nin bildirdiyinə görə, yekun mükafat və xərclərin bölüşdürülməsi məbləğləri danışıqlar nəticəsində dəyişə bilər.

Departament vəsaitin hansı nəticə verəcəyinə dair az məlumat verib. Layihənin müddəti, hazırkı və ya hədəf məhsuldarlığı, tələb olunan xərclərin bölüşdürülməsi və emal ediləcək tekstil tullantılarının növləri açıqlanmayıb. DOE yalnız prosesi rəqabətqabiliyyətli poliester xammalı mənbəyi yaratmaq üçün kifayət qədər aşağı xərclərlə idarə olunacağını bildirib.

Bu məlumatın verilməməsi əsas çətinliyə toxunur. Laboratoriyada fermentlərin poliesteri parçalaya bilməsi bir şeydir. Reaksiyanı müxtəlif, boyanmış və kimyəvi bitmiş tekstil tullantılarına qarşı etibarlı və qənaətli şəkildə idarə etmək isə tam başqa məsələdir.

Fermentativ təkrar emal proteinləri katalizator kimi istifadə edərək PET -dən tereftalik turşusu və etilenqlikolu ayırır. Bu maddələr təmizlənərək ənənəvi poliester istehsalında yenidən istifadə oluna bilər. Beləliklə, təkrar mexaniki emal nəticəsində keyfiyyəti aşağı düşən poliester yerinə, təmiz poliester keyfiyyətində material əldə etmək mümkündür.

Amma poliester lifləri xüsusilə inadkardır.

Onun çoxu yüksək xristallik quruluşuna malikdir ki, bu da fermentlərin kimyəvi bağlara daxil olmasını çətinləşdirir. Materialı yumşaltmaq və ya başqa şəkildə hazırlamaq əlavə istilik, enerji və xərclər tələb edə bilər ki, bu da bioloji təkrar emalın təmin etməli olduğu ekoloji və maliyyə üstünlüklərini azaldır.

"Bu əvvəlcədən emal addımlarının azaldılması fermentativ təkrar emalı PET-nin neftdən əldə olunan qatranla istehsalı ilə rəqabətə davamlı etmək üçün çox vacibdir," deyə Milli Laboratoriyanın əməkdaşı və DOE-nin Bio-Optimized Technologies to keep Thermoplastics out of Landfills and the Environment (BOTTLE) Konsorsiumunun baş icraçı direktoru Gregg Beckham bildirib.

National Laboratory of the Rockies bu problemin əvvəlki tədqiqatlarını təqdim edir. 2022-ci ildə laboratoriyanın rəhbərliyi altında olan komanda 250 milyondan çox protein ardıcıllığını araşdıraraq kristallik PET-i parçalaya bilən fermentləri müəyyən edib. Tədqiqatçılar bioreaktorda 48 saat ərzində PET-in təxminən 98 faizini tereftalik turşusu və etilenqlikola çevirməyi bildiriblər.

Laboratoriyanın təhlili göstərdi ki, enerji tələb edən əvvəlcədən emal addımlarını aradan qaldırmaq təchizat zəncirində enerji sərfiyyatını 45 faiz, həyat dövrü üzrə istixana qazı emissiyalarını isə 38 faiz azalda bilər. Tədqiqatçılar atılmış xalçalar və geyimlərdən tereftalik turşusunun bərpasının kiloqramı 1 dollardan az xərc tələb edə biləcəyini təxmin ediblər.

Bu nəticələr Protein Evolution-un prosesinə xas olmaya bilər, lakin DOE yeni layihə ilə bağlı texniki və maliyyə hədəflərini açıqlamayıb.

Protein Evolution 2022-ci ildə gizlilikdən çıxaraq 20 milyondan çox dollar ilkin maliyyələşmə və süni intellektlə birləşdirilmiş süni biologiya əsasında ferment dizayn platforması ilə fəaliyyətə başlayıb. Şirkətin ilk məhsulu Biopure plastik və tekstil tullantılarını yeni materialların xammallarına çevirmək üçün hazırlanıb.

Protein Evolution təkrar emal edilmiş poliester istifadə edilən Stella McCartney parkasını 2023-cü ildə COP28-də təqdim edib. Lakin konsept təcrübəsi atılmış geyimlərlə başlamayıb. Şirkətin xammalı sənaye poliester kəmərlərindən ibarət olub, hansı ki, əvvəllər yük konteynerlərini bağlamaq üçün istifadə edilib. Protein Evolution tullantını poliester çiplərinə çevirib, Avropa tərəfdaşları isə onları ipə çevirərək McCartney komandasına parça toxuyub.

Sonra Protein Evolution ferment təchizatına diqqət yetirib. Şirkət 2024-cü ilin noyabrında Sloveniya biotexnologiya firması Acies Bio ilə əməkdaşlıq edərək plastikləri parçalaya bilən fermentlərin istehsalını artırmağı planlaşdırır. Tərəflər 2025-ci ildə Biopure nümayiş zavodunu açmaq və daha sonra tam istehsala keçməyi nəzərdə tutduqlarını bildirmişdi.

Protein Evolution-un saytında texnologiyanın dörd aylıq ferment inkişaf proqramı zamanı PET depolimerizasiyasında 95 faiz məhsuldarlıq əldə etdiyi qeyd olunur. Lakin sayt bu rəqəmin arxasında duran xammal növü, partiya həcmi, işləmə şərtləri və istehsal iqtisadiyyatı barədə məlumat vermir.

Bu boşluqlar poliesterin əhəmiyyəti ilə əlaqədardır. Material 2024-cü ildə dünya lif istehsalının 59 faizini təşkil edib, bunların 88 faizi yeni fosil mənbələrindən əldə olunub, Textile Exchange məlumat verir. Əksər təkrar emal edilmiş poliester hələ də plastik şüşələrdən hazırlanır. Atılmış tekstillərdən əldə olunan liflər isə bazarın ümumi həcminin 1 faizindən azını təşkil edir.

Bu nisbət, təkrar emal sahəsində işləyənlərin ilk zavodların maliyyələşməsi ilə bağlı qarşılaşdığı riskləri artırır: kommersiya miqyasında qeyri-sabit performans, dəyişkən xammal və ucuz yeni materiallarla rəqabət. Avropa analizləri yaxınlarda tekstildən tekstilə təkrar emalın 2035-ci ilə qədər bölgənin tekstil tullantılarının 15 faizini emal etməsi üçün 8 milyarddan 11 milyard avroya qədər sərmayə tələb olunacağını hesablayıb.