Актуальность:
Ежегодно в России производится более 10 млн тонн пластика, из которых около 3 млн тонн не перерабатывается и направляется на полигоны. Существующие мощности перерабатывающих предприятий загружены лишь наполовину из-за недостаточной технологической оснащенности и высокой стоимости процессов. Внедрение биотехнологий на основе ферментов позволяет не только снизить экологическую нагрузку, но и создать новые рабочие места, стимулируя развитие циркулярной экономики.

Цель проекта:

1. Внедрение ферментов Fusarium oxysporum в технологии переработки пластиковых отходов, а так же разработка биоразлагаемых пластиков с включением ферментов в их состав.

Задачи:

• Исследовать активность ферментов Fusarium oxysporum в отношении различных типов пластика (ПЭТ, ПЭ, ПП, ПУ и др.).
• Оценить экономическую эффективность применения ферментных технологий, включая анализ затрат и потенциальной выгоды.

Научная основа:
Гриб Fusarium oxysporum продуцирует ферменты кутиназы (FoCut), способные расщеплять сложноэфирные связи в синтетических полимерах, таких как ПЭТ, полиэтилен, полипропилен, полиуретан и др. Исследования подтверждают высокую связывающую способность ферментов с полимерами, что делает их перспективными агентами для биодеградации.

Технологический подход:

1. Переработка отходов: Ферменты используются для гидролиза пластика до мономеров с последующей их очисткой и повторным синтезом полимеров.
2. Создание биоразлагаемого пластика: В новый полимер вводятся инкапсулированные ферменты (кутиназа, липаза, эстераза), что позволяет изделиям контролируемо разлагаться после использования.

Экономические расчеты:
Представлены ориентировочные технологические затраты на переработку 1 тонны пластика:

• ПЭТ: ~46 тыс. руб.
• Полипропилен: ~57 тыс. руб.
• Полиуретан: ~67 тыс. руб.

Ключевые факторы снижения затрат: снижение цены ферментов, повышение их активности и многократное использование за счет иммобилизации.

Преимущества подхода:

• Создание замкнутого цикла переработки.
• Снижение зависимости от первичного сырья.
• Сокращение объема пластиковых отходов.
• Экологическая безопасность и устойчивое развитие.

Заключение:
Проект представляет собой инновационное направление в области биотехнологий, сочетающее микробиологию, химию полимеров и инженерные решения. Его реализация может стать важным шагом towards устойчивому управлению пластиковыми отходами и развитию «зелёной» экономики в России.

На страницу проекта