廃プラスチックの高速分解を実現するカスケード酵素反応プロセスの構築

• 研究課題/領域番号: 24K01532
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 松浦 俊一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80443224)
• 研究分担者: 佐藤 修 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (20357148) ; 三村 直樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50358115) ; 日吉 範人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50415733) ; 山口 有朋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究部門長 (90339119)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2026年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 難分解性プラスチック / ポリエチレンテレフタレート分解酵素 / ナノ空間材料 / 固定化酵素 / バイオリサイクル法

研究開始時の研究の概要

廃プラスチックの新規バイオリサイクル技術として、固定化酵素を利用したフロー式リアクターによる「高速ＰＥＴ分解反応プロセス」を提案する。本手法ではナノ空間材料（メソポーラスシリカ）の細孔内部にＰＥＴ分解酵素を高密度かつ配向的に固定化し、さらにシリカ細孔表面の疎水性を高度に制御することで疎水的なＰＥＴ断片との近接作用による「酵素との接触頻度の向上」を達成することで飛躍的にＰＥＴ分解速度を向上させる。また、メソポーラスシリカ固定化酵素をカートリッジ化した酵素内包ディスクを実装したフロー式酵素リアクターを開発し、高効率かつ低環境負荷型の難分解性プラスチック分解反応プロセスの基盤技術を構築する。