发布时间：2025-06-02
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发布者：Admin
在众多塑料中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是全球使用量最大的塑料品种，年产量超过1亿吨；而聚酰胺(PA)塑料是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的塑料，因此生物酶法回收PET和PA具有较大的社会经济价值。
— 1 —酶法回收PET的进展
（一）酶法回收PET的技术研究进展
自然界不存在能够特异性降PET的天然微生物酶，研究人员尝试利用酯酶和脂肪酶来水解，但因其活性低，只能对PET表面进行修饰，无法降解PET内层，因此科研人员又尝试利用环境微生物降解PET，筛选合适的降解菌株并从中分离出具有降解活性的微生物酶。
各国在PET塑料降解酶方面均有不同程度的研究，但目前多在实验室阶段，还存在产量低、应用成本高等缺点，距离实际工业生产及规模化使用还有很长的路。以欧盟、日本、韩国为例，具有欧盟投资背景的ENZYCLE项目旨在通过酶回收处理塑料垃圾与微塑料，专注于开发基于酶的创新性解决方案，降解包括PET、PE、PP在内的多种塑料。ENZYCLE项目开发使用的酶包括LCC酶、PHL7酶等，上述酶在降解PET方面显示出很高的活性，其中PHL7酶可在16小时内降解90%的PET。未来研究人员将继续努力使酶工艺应用于工业。
日本SyntheticGestalt公司、AsahiQuality and Innovations公司和东京科学研究所联合启动了利用下一代人工智能技术回收PET瓶项目，该项目旨在通过AI技术发现新型PET降解酶PETase，已经发现了10种候选酶，验证了其具备一定的降解功能，目前仍在选择和改良酶，计划在2026年开发出适用工业生产用酶。
在韩国科学和信息通信技术部先进生物医学技术计划的支持下，庆北大学Kyung-Jin Kim 教授及其团队与CJ第一制糖合作开发了一种高性能生物催化剂Kubu-P，这种生物酶可有效降解塑料瓶、衣物、外卖包装和车用脚踏垫等产品中使用的PET塑料。该团队通过蛋白质工程开发出增强酶Kubu-PM12，在实验室环境下，0.58克该酶可以在1小时内将1公斤的PET分解45%，在8小时内分解超过90%，在12小时内几乎完全分解。该项研究成果已于2025年1月发表在《Science》上。
（二）酶法回收PET的市场应用进展：以Carbios和源天生物为例
为提高PET降解酶的稳定性和活性，研究人员利用多学科工程对PET降解酶进行改造，PET生物降解酶技术经历了较长时间的科学研究才开始走向产业化进程。法国Carbios和中国源天生物科技(天津)有限公司是目前全球仅有的走向工业化进程的PET生物酶解再生公司。2024年来，两家公司在酶法再生PET市场应用方面均取得了较大突破。
法国Carbios是全球第一家PET酶法再生企业，2024年，Carbios先后与法国、中国、英国、土耳其公司达成正式合作，积极拓展国际市场，以期达到率先实现全面商业规模生产的目标。5月，Carbios与国际化妆品品牌L'Occitane en Provence合作开发了酶法再生PET瓶，用于沐浴油包装；6月，Carbios与正凯集团就中国首个5万吨/年PET生物回收工厂建设签署战略合作意向书，成为Carbios进入中国市场的里程碑；8月，Carbios与英国废物回收管理公司英国FCC环境集团签署意向书，在英国建造PET酶法回收再生工厂，拓展英国市场；同月与土耳其SASA集团签署协议，合作在土耳其建立10万吨级PET酶法回收工厂；10月，Carbios又联手On、Patagonia、PUMA、Salomon等公司推出由100%纺织废料制成的酶法再生聚酯服装，推进纺织品的循环再利用。
源天生物科技(天津)有限公司是中国第一家PET塑料酶法再生技术研发和商业化应用的生物科技公司。自2022年10月成立以来，基于1.5ml至1.5m3的一百万倍规模放大，源天生物实现了300吨/年的rPTA产品产能释放。在此期间，源天生物先后达成百公斤rPTA产品稳定生产、百公斤级rbPET聚合及其纺织聚酯长丝生产，与国内外多个下游品牌方明确商务合作。2024年初，源天生物实现了1.5立方米规模r-PTA(对苯二甲酸)稳定批量生产的全流程技术突破；3月，源天生物打通鞋面、T恤等全新纺织品应用生产链；8月，源天生物与上海华灏签署战略合作协议，达成千吨级订单合作；9月，源天生物与无锡万斯就海外建立商业工厂达成了正式合作，共同布局生物酶法再生PET在澳洲家居市场的应用与发展。
— 2 —酶法回收PA的进展
目前尼龙回收再生主要针对PA6和PA66，物理法回收和化学法回收是主要途径。物理法回收多用于处理消费前材料，化学法回收多用于处理消费后材料，市场上已有部分企业在研发生物酶法回收尼龙材料，虽小有成果，但均尚未达到产业化阶段。
2024年初，澳大利亚公司SamsaraEco与Lululemon合作，使用酶来分解PA66聚合物，将其分解为单体，然后再次聚合成为新尼龙。据悉，每件Lululemon样品中使用的尼龙中超过90%是使用SamsaraEco公司酶回收工艺生产的。随后SamsaraEco宣布与以色列服装用PA66企业NILIT合作，在东南亚投资建设PA66纺织品到纺织品的酶法再生尼龙生产工厂，计划于2026年开始运作。SamsaraEco还计划在澳大利亚堪培拉附近耗资2500万美元建造一座研发工厂，预计将于2025年开始运行。2024年底，SamsaraEco宣布利用机器学习算法开发了可回收PA6的酶，该酶可以将服装、纺织品和汽车材料中的PA6分解成单体，从而实现PA纺织物回收循环。
— 3 —结语
面对全球不断加剧的塑料污染问题，酶法回收已经成为一种创新性解决方式，具有十分可观的前景。各国科研人员与技术团队都积极对PET与PA酶法回收进行研究，并且取得了较为丰富的研究成果，虽然目前酶法回收还面临成本、效率、产能等产业化发展问题，但未来的产业化突破必会照亮行业发展前景，打造塑料回收再生闭环产业链，践行循环经济发展承诺。