Aprovechamiento solar-biohíbrido de plásticos de ácido poliláctico a alanina

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Biotecnología
• Ciencia de los Materiales

Sus antecedentes:

• El aprovechamiento de plásticos de desecho es crucial para una economía circular del carbono y para las emisiones negativas.
• Los métodos actuales termocatalíticos y fotocatalíticos para la conversión de plásticos tienen limitaciones, incluidas condiciones duras o pasos de pretratamiento poco prácticos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema híbrido biocatalítico-fotocatalítico sostenible para convertir el ácido poliláctico (PLA) en alanina.
• Lograr una conversión eficiente en condiciones ambientales suaves, superando las limitaciones de los métodos existentes.

Principales métodos:

• Despolimerización enzimática de PLA en ácido láctico (LA) utilizando una peptidasa modificada.
• Conversión directa del hidrolizado de LA a alanina mediante fotocatálisis utilizando un catalizador Ni/ZnIn2S4 y amoníaco.
• Utilización de una vía de intermedio de radical centrado en oxígeno para la conversión fotocatalítica.

Principales resultados:

• Se logró una conversión del 92% de PLA a LA a 55 °C y pH 10.
• Se alcanzó una tasa de producción de alanina de 61,91 mmol g⁻¹ h⁻¹ con un rendimiento general del 60%.
• Se demostró una huella de carbono significativamente reducida en comparación con los métodos tradicionales de un solo paso a través de la evaluación del ciclo de vida.

Conclusiones:

• El sistema biocatalítico-fotocatalítico integrado proporciona una ruta eficiente y sostenible para la producción de productos químicos valiosos a partir de plásticos de desecho.
• Este enfoque contribuye a las emisiones negativas de carbono y avanza en la economía circular del carbono.
• La practicidad del sistema se ve mejorada al operar en condiciones ambientales sin purificación intermedia.