Современные проблемы и методы биотехнологии - Контрольная работа

Синтетические полимеры (нейлон, полиэтилен, полиуретан) совершили революцию в нашем образе жизни, но их применение создает ряд проблем. Во-первых, синтетические полимеры получают из невозобновляемых ресурсов; во-вторых, - применение не разрушаемых в природной среде пластиков и их накопление ведут к загрязнению окружающей среды и создают глобальную экологическую проблему. В настоящее время для очистки окружающей среды от пластмассовых отходов активно разрабатываются два основных подхода: захоронение и утилизация. Возможные пути сокращения гигантских отходов синтетических пластиков - это утилизация, которую можно разделить на ряд главных направлений: сжигание, пиролиз, рециклизация и переработка. Повторная переработка пластмасс в определенной степени решает этот вопрос, но это требует значительных трудовых и энергетических затрат, так как для этого необходимы следующие действия: отбор из бытового мусора пластической тары и упаковки, разделение собранных отходов по виду пластиков, мойка, сушка, измельчение и только затем переработка в новое полимерное изделие.Интерес к этому материалу появился в связи со следующим обстоятельством, - разразившийся осенью 1973 г. нефтяной кризис и последующий рост цен на нефть как не возобновляемого источника энергии и сырья привел стран-участниц OPEC (Организация стран - экспортеров нефти), контролирующих рынок пластмасс, к пониманию необходимости поиска альтернативных нефтехимическому синтезу полиолефинов способов получения пластиков. Выявленные другие свойства ПГБ - биоразрушаемость и биосовместимость, пьезоэлектрические свойства и возможность использования в качестве источника оптически активных молекул не только поддерживали, но и усиливали интерес ICI к бактериальному процессу получения полиоксибутирата, несмотря на то, что нефтяной кризис стал спадать. Однако для промышленного применения было выделено всего несколько высокопродуктивных и перспективных микроорганизмов, эффективно синтезирующих полиоксибутират с использованием ряда субстратов: сахаров, метанола, углеводородов, смесей водорода и углекислоты (водородокисляющие бактерии Alcaligeneseutrophus (недавно переименованные в Ralstoniaeutropha), Alcaligeneslatus, азотфиксаторы Azotobactervinelandii, ПСЕВДОМОНАДЫPSEUDOMONASOLEOVORANS, МЕТИЛОТРОФЫMETHYLOMONAS, Methylobacteriumorganophilum. Детальный хроматографический анализ показал присутствие в полимере, помимо доминирующей гидроксимасляной кислоты, гидроксивалериановой, гидроксигексановой кислот в качестве минорных компонентов. Основные структуры полигидроксиалканоатов можно иллюстрировать следующим образом: n = 1 R = водород - поли (3-гидроксипропионат), R = метил - поли (3-гидроксибутират), R = этил - поли (3-гидроксивалерат), R = пропил - поли (3-гидроксигексаноат), R = пентил - поли (3-гидроксиоктаноат), R = нонил - поли (3-гидроксидодеканоат), n = 2 R = водород - поли (4-гидроксибутират), n = 3 R = водород - поли (5-гидроксивалерат).Биоразлагаемая пластмасса не засоряет окружающую среду.Если биоразлагаемый пластик был выброшен на свалку, а не отправлен в переработку, то его естественная переработка займет намного меньше времени. Биоразлагаемая пластмасса более экологична.Она производится из биомассы - возобновляемого ресурса, в отличие от нефти, сырья для традиционных полимеров. Биоразлагаемая пластмасса позволяет сократить выбросы в атмосферу.Добыча сырья не требует разработки месторождений ископаемого топлива, а при производстве практически не выделяется вредных углеродных соединений и парниковых газов.Сочетание способности полимеров к биоразложению и использование для их производства возобновляемых источников сырья дают уникальную возможность полимерным материалам участвовать в природном цикле: пластики, производятся из возобновляемых источников сырья и на конечной этапе возвращаются обратно в природу, как в случае с листком дерева, что падает осенью на землю, а весной служит пищей для ростков растений.

Содержание

Введение

1. Биотехнологический способ производства полимеров

1.1 Полигидрокисибутират

1.2 Полигидроксиалканоат

1.3 Полимолочная кислота

2. Преимущества биопластиков

Заключение

Список использованной литературы