미세 플라스틱과의 싸움: '바다는 걸러낼 수 없습니다 – 너무 큽니다' 그러나 NCSU 연구원은 아이디어를 가지고 있습니다

RALEIGH – RALEIGH라고 불리는 작은 플라스틱 입자 미세플라스틱, 다양한 환경 문제를 야기 해양 생태계에서 그리고 그 너머에. 최근 연구에 따르면 이러한 미세 플라스틱은 더 많은 곳에서 발견됨, 그리고 누구도 예상했던 것보다 더 많은 양입니다. 이제 NC State와 Cornell의 연구원들은 미세 플라스틱을 사용하여 더 많은 미세 플라스틱을 포획하는 자립 시스템을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

연구 계획의 수석 조사관(PI)인 Carol Hall은 “바다는 걸러낼 수 없습니다. 바다가 너무 크기 때문입니다.”라고 말합니다. “문제의 규모는 바닷물에서 미세 플라스틱을 제거하기 위한 혁신적인 새로운 방법을 개발해야 함을 의미합니다. 그래서 그것이 우리의 목표입니다.” Hall은 NC State의 Camille Dreyfus 우수 대학교 화학 및 생체분자 공학 교수이며, Cornell의 Tisch 대학교 화학 및 생체 분자 공학 교수인 Nicholas Abbott와 함께 프로젝트를 이끌고 있습니다.

큰 아이디어는 순환 시스템을 만드는 것입니다. 출발점은 아마도 다음을 사용하여 미세 플라스틱이 달라붙는 "미세 세척 입자"를 생성하는 것입니다. Hall 그룹이 디자인한 펩타이드 소위 "부드러운 수지상 물질" Orlin Velev의 연구실에서 개척. Velev는 이 프로젝트의 공동 PI이자 NC 주립대학 화학 및 생체분자 공학 분야의 S. Frank 및 Doris Culberson 석좌 교수입니다.

"이러한 미세 세척 입자가 미세 플라스틱을 붙잡고 스스로 붕괴된 다음 표면으로 떠서 이를 집어 올릴 수 있다는 아이디어입니다."라고 Velev는 말합니다.

그런 다음 미세 세척 입자와 미세 플라스틱은 생물 반응기로 공급되어 미세 플라스틱을 분해하고 생성된 부산물을 사용하여 새로운 미세 세척 입자(및 기타 유용한 재료)를 생성합니다.

어떻게 작동할까요?

"연구 커뮤니티는 이미 플라스틱을 다양한 부산물로 분해할 수 있는 미생물을 확인했습니다."라고 프로젝트 공동 PI이자 NC 주립대학 화학 및 생체분자 공학 조교수인 Nathan Crook은 말했습니다. “우리는 그 지식을 바탕으로 해양 미생물을 변형하여 플라스틱을 분해할 계획입니다.

“적어도 우리는 미생물이 플라스틱을 에너지원으로 사용하여 성장하고 번식할 수 있기를 바랍니다. 그렇게 하면 적어도 플라스틱을 생분해 가능한 것으로 전환할 수 있기 때문입니다. 하지만 우리는 해양 미생물을 변형하여 더 많은 미세 세정 입자를 생산하기 위한 공급원료로 사용할 수 있는 화학 물질을 생산할 계획이며, 이는 더 많은 미세 플라스틱을 포획하는 데 사용될 수 있습니다.

Crook은 "궁극적으로 이 접근 방식을 사용하여 미세 플라스틱을 제조 또는 제약 응용 분야에서 상업적 가치가 있는 화학 물질로 전환할 수 있는지 확인하고 싶습니다."라고 말합니다. “말 그대로 쓰레기를 가치 있는 것으로 바꾸는 것입니다.”

이 복잡한 프로세스를 제어하고 최적화하기 위해 이 그룹은 고급 기계 학습 및 AI 기술 전문가인 코넬 대학 에너지 시스템 엔지니어링 교수인 Roxanne E. 및 Michael J. Zak 교수인 Fengqi You와 협력했습니다.

이 작업은 국립과학재단(National Science Foundation)의 연구 및 혁신 분야 신흥 프론티어(Emerging Frontiers in Research and Innovation) 프로그램의 지원을 받아 수행되고 있습니다. 승인 번호 2029327. 보조금은 4년간 $2백만입니다.

(다) NCSU

원본 기사 출처: WRAL TechWire