당신의 플라스틱을 소화시키고 싶은 뉴헤이븐 스타트업을 만나보세요

단백질 진화 효소 플랫폼 과학자인 Michael Magaraci(왼쪽)가 지난 2월 New Haven Lab에서 센터의 최고 프로세스 개발자인 Brian Mansaku와 최고 비즈니스 책임자인 Connor Lynn과 함께 효소 개발 프로세스의 일부를 설명하고 있습니다. 이 회사는 진정한 재활용을 위해 플라스틱을 구성 분자까지 분해하는 맞춤형 효소를 만듭니다.

East Rock의 소박한 벽돌 건물에 자리잡은 New Haven 스타트업은화이팅교체 글로벌 재활용 시스템. 2021년 설립된 프로틴 에볼루션(Protein Evolution)은 플라스틱을 재활용하는 새로운 방법을 조용히 개발해 왔습니다. 결국에는 엄청난 양의 매립지에 버려지는 폴리에스터 직물, 양탄자 및 기타 플라스틱을 재활용할 수 있을 것으로 생각합니다. 회사는 주요 경쟁자가 재활용 시스템 자체라고 말합니다.

"폴리에스터의 3분의 2는 직물, 폴리에스터 셔츠, 런닝 반바지, 러그에 사용됩니다."라고 Protein Evolution 사무실의 러그를 가리키며 최고 비즈니스 책임자인 Connor Lynn이 말했습니다. "대부분의 사람들은 병 재활용에 대해 잘 알고 있지만 반드시 거기서 멈추지는 않습니다. ... 우리는 재활용을 위해 생물학을 사용합니다."

이 회사는 폴리에틸렌 플라스틱(PET)과 폴리에스터를 구성 부품으로 분해하는 맞춤형 효소를 제작하고 설계합니다. 그런 다음 이러한 플라스틱 구성 요소를 필터링하고 완전히 새로운 플라스틱으로 합성할 수 있습니다. 소화 생성물은 새로운 폴리에스터의 구성 요소인 에틸렌 글리콜과 테레프탈산입니다.

Lynn은 "폐기물을 기본적으로 수명이 다한 물질로 보는 대신 폴리에스터 생산에 사용되는 것과 같은 귀중한 화학 물질을 생성하기 위한 매우 저렴한 공급원료 또는 공급원으로서의 잠재력을 발휘할 수 있습니다"라고 말했습니다.

이 공정은 최소한의 에너지를 사용하며 실온에서 발생합니다. 규모가 확장된다면 에너지 효율성이 매우 뛰어난 재활용 수단이 될 것입니다.

그들의 연구실은 일종의 깔때기처럼 배열되어 있습니다. 한쪽 끝에서는 강력한 컴퓨터가 가능한 효소를 시뮬레이션하여 플라스틱을 씹는 능력을 검사합니다.

Protein Evolution의 공정 개발 이사인 Brian Mansaku는 "우리는 최고의 효소를 예측하기 위해 AI와 같은 컴퓨터 방법을 사용합니다."라고 말했습니다. "계산 방법은 건초 더미에서 바늘을 식별하는 데 정말 좋습니다."

수백만 명의 후보 중에서 가능한 효소를 좁힌 후, 실험실에서는 이를 제거하기 위해 일련의 테스트를 실행합니다. 연구실 뒤쪽에는 유전자 변형 박테리아가 있는 인큐베이터가 규모에 맞게 최고의 효소를 배양합니다.

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New Haven 플라스틱 재활용 스타트업인 Protein Evolution의 연구실 공간에 있는 대형 테스트 반응기가 창문에 검은색으로 싸여 있는 것이 보입니다. 테스트 반응기는 PET 플라스틱을 구성 요소 모노머로 분해합니다.

패션 디자이너 Stella McCartney의 스크랩 직물이 Protein Evolution의 테스트 연구소에서 소화 테스트를 기다리고 있습니다. 성공한다면 Protein Evolution은 기존의 재활용 소재 외에 폴리에스터 직물도 재활용할 수 있게 될 것입니다.

Mansaku는 "우리는 합성 생물학의 많은 발전을 실제로 활용하고 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 생물학적 단위, 효소 및 이를 암호화하는 DNA를 엔지니어링하고 있습니다."

산업 혁명 시대 안뜰이 내려다보이는 창문 옆에는 거대한 효소 반응기가 효소와 PET 분말 용액을 휘젓고 있으며 개념 증명으로 재활용 반응이 진행되고 있습니다. 플랫폼 엔지니어링 이사인 Michael Magaraci는 궁극적으로 연간 50,000킬로톤의 폴리에스터를 처리할 수 있는 공장을 짓기에 충분한 효소를 생산하는 것이 아이디어라고 말했습니다.

"여기 반응기에서 우리는 실제로 효소를 플라스틱과 결합하여 단량체로 분해합니다"라고 Margarci는 내부에서 회전하는 기계식 교반 막대가 있는 냉장고 크기의 병을 가리키며 말했습니다. "나머지 장비는 모노머를 분리하여 다시 플라스틱으로 만드는 데 필요한 것입니다."

소화와 같습니다. 바나나를 먹으면 신체의 효소가 단백질과 전분을 아미노산과 단당으로 분해하는 작업을 시작합니다. 크고 복잡한 분자를 가져다가 여러 부분으로 분해합니다. Protein Evolution의 프로세스는 PET의 긴 사슬을 가져와 이를 구성 요소로 분해합니다. 이러한 단량체는 정제되어 화석 연료에서 새로 합성된 플라스틱과 구별할 수 없는 플라스틱으로 재결합될 수 있습니다.