Gli scienziati hanno ancora una volta annunciato un nuovo modo di decomporre la plastica

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Gli scienziati hanno scoperto per caso una sostanza che decompone la plastica in pochi giorni. Hanno in programma di concentrare i loro sforzi su ulteriori miglioramenti: hanno già idee su come accelerare la decomposizione di un fattore 100.

Gli scienziati hanno creato un enzima che può distruggere la plastica e funziona particolarmente bene con le bottiglie di plastica. Questo risultato aiuterà ad affrontare l'enorme quantità di plastica che inquina il pianeta. Hanno riportato i risultati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nel 2016 sono stati trovati batteri in grado di assorbire la plastica in una discarica in Giappone. Il processo, che di solito richiede secoli, ha richiesto loro alcuni giorni. Ora gli scienziati sono riusciti a determinare la struttura dell'enzima che usano per questo e a sintetizzarlo. Quando il team ha testato l'enzima, si è scoperto che era in grado di gestire il polietilene tereftalato (PET) utilizzato nelle bottiglie per bevande anche meglio dell'originale.

“Si è scoperto che abbiamo migliorato l'enzima. Siamo rimasti un po' scioccati ", afferma il professor John McGehan dell'Università di Portsmouth nel Regno Unito. "Questa è una vera scoperta."

In tal modo, i ricercatori sperano di poterlo migliorare, facendolo funzionare ancora più velocemente.

“Speriamo di utilizzare questo enzima per scomporre la plastica nei suoi costituenti e poi usarli di nuovo per produrre plastica. Ciò significa che non ci sarà più petrolio da produrre e che la quantità di plastica nell'ambiente può essere ridotta”, osserva McGeehan.

Ogni minuto nel mondo vengono vendute circa un milione di bottiglie di plastica. Solo il 14% di essi viene elaborato. Molti degli altri finiscono negli oceani, inquinando anche gli angoli più remoti, danneggiando la vita marina e, potenzialmente, i consumatori di pesce.

"La plastica è estremamente resistente alla degradazione", spiega McGehan.

Oggi le bottiglie che sono state riciclate vengono utilizzate per produrre fibre opache che diventano materiale per vestiti e tappeti. Ma grazie all'uso di un enzima, possono essere usati per fare nuove bottiglie di plastica, eliminando la necessità di produrre più plastica.

"Dobbiamo convivere con il fatto che il petrolio costa poco, motivo per cui la produzione di PET è economica", ha detto McGehan. "È più facile per i produttori creare più plastica che cercare di riciclarla".

Per cominciare, i ricercatori hanno identificato la struttura di un enzima prodotto da batteri del Giappone. Per fare ciò, hanno utilizzato il sincrotrone Diamond, che è in grado di produrre potenti raggi X, che consente di vedere la struttura dei singoli atomi. L'enzima è risultato essere simile a quello che i batteri usano comunemente per abbattere il polimero naturale della cutina, la cera che spesso ricopre la buccia del frutto. La manipolazione dell'enzima durante lo studio del suo lavoro ha inavvertitamente portato a un miglioramento della sua capacità di degradare la plastica.

"È un modesto miglioramento del 20%, ma non è questo il punto", afferma McGehan. - Quello che è successo mostra che l'enzima non è stato ancora ottimizzato. Questo ci dà l'opportunità di utilizzare tutte le tecnologie che sono state utilizzate nello sviluppo di altri enzimi nel corso degli anni e creare un enzima che funziona in modo ultra veloce.”

Uno dei possibili miglioramenti è trapiantare l'enzima in batteri estremofili in grado di resistere a temperature superiori a 70 ° C: scioglie il PET e in forma fusa si decompone 10-100 volte più velocemente. Alcuni funghi possono anche contribuire alla degradazione della plastica, ma i batteri sono più facili da usare per scopi industriali.

I batteri che si stanno attualmente evolvendo nell'ambiente potrebbero essere usati per uccidere altri tipi di plastica, ha detto McGehan. Sebbene la maggior parte della plastica si trovi nell'oceano, i ricercatori sperano che sarà possibile trasportare i batteri che mangiano plastica in questi cumuli di detriti.

"Penso che questo sia un lavoro molto interessante che mostra che esiste il potenziale per l'utilizzo di enzimi per combattere il crescente problema dei rifiuti", ha affermato il chimico Oliver Jones. "Gli enzimi sono atossici, biodegradabili e possono essere ottenuti con l'aiuto di microrganismi in grandi quantità."

Le larve di falena della cera possono competere con i batteri: è stato recentemente dimostrato che sono in grado di assorbire la plastica a una velocità impressionante. La scoperta è stata fatta per caso: una delle ricercatrici, Federica Bertochini, apicoltrice dilettante, era impegnata nella rimozione dei parassiti dal favo dei suoi alveari. Bertochini mise temporaneamente i bruchi estratti in un normale sacco della spazzatura e dopo un po' scoprì che non c'erano larve.

Bertochini, ricercatore presso l'Istituto spagnolo di biomedicina e biotecnologia, si interessò al fenomeno e condusse un esperimento scientifico con biochimici di Cambridge. Sono state prese circa un centinaio di larve, poste in un normale sacchetto di plastica acquistato in un negozio britannico, e hanno aspettato che comparissero i buchi. Come si è scoperto, un centinaio di bruchi è in grado di gestire 92 mg di polietilene in 12 ore.