Una enzima que puede descomponer químicamente las botellas y los envases que normalmente tardan siglos en degradarse podría limpiar miles de millones de toneladas de plástico en los vertederos y otros sitios contaminados, según investigadores de la Universidad de Texas .
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Ingenieros y científicos de la Escuela de Ingeniería y la Facultad de Ciencias Naturales Cockrell de la universidad crearon la «enzima que come plástico» utilizando un modelo de aprendizaje automático para generar mutaciones novedosas en una enzima natural llamada PETasa.
La enzima PETase permite que las bacterias degraden los plásticos PET (tereftalato de polietileno) que se usan comúnmente para envasar alimentos y bebidas, entre otras cosas.
Según los investigadores, el modelo de aprendizaje automático predice qué mutaciones en estas enzimas «lograrían el objetivo de despolimerizar rápidamente el plástico de desecho posconsumo a bajas temperaturas».
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La universidad dijo que la enzima PETasa pudo completar un «proceso circular» que consiste en descomponer el plástico en partes más pequeñas y luego volver a unirlo químicamente, un proceso que también se conoce como repolimerización.
En algunos casos, estos plásticos, que normalmente tardan siglos en degradarse, podrían descomponerse por completo en solo 24 horas.
Los investigadores estudiaron 51 envases de plástico diferentes, cinco fibras y tejidos de poliéster y botellas de agua hechas de PET y pudieron probar la eficacia de la enzima, a la que han denominado “PETasa funcional, activa, estable y tolerante” o “FAST-PETasa”. para abreviar.
Sus hallazgos se publicaron en Nature el 27 de abril ( pdf ) y marcan un gran paso adelante en el esfuerzo por encontrar soluciones biológicas para reciclar plásticos, aunque científicos en Australia también están desarrollando una enzima que come plástico que, según dicen, es similar a la de los gránulos. come el personaje del videojuego Pac-Man y funciona en una hora.
Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), cada año se producen 400 millones de toneladas de residuos plásticos.
A nivel mundial, se ha reciclado menos del 10 por ciento de todo el plástico, dijo la universidad, y agregó que el método más utilizado consiste en tirarlo a un vertedero y quemarlo. Sin embargo, este método es costoso y dañino para el medio ambiente ya que genera gases tóxicos en el aire.
Otros procesos industriales utilizados para reciclar plásticos consumen mucha energía.
Los investigadores señalaron que hasta su descubrimiento, «nadie había podido descubrir cómo hacer enzimas que pudieran operar de manera eficiente a bajas temperaturas para que fueran portátiles y asequibles a gran escala industrial».
La enzima FAST-PETase puede realizar este proceso a menos de 50 grados centígrados.
“Las posibilidades son infinitas en todas las industrias para aprovechar este proceso de reciclaje de vanguardia”, dijo en un comunicado Hal Alper, profesor del Departamento de Ingeniería Química McKetta de la Universidad de Texas en Austin . “Más allá de la obvia industria de gestión de residuos, esto también brinda a las corporaciones de todos los sectores la oportunidad de tomar la delantera en el reciclaje de sus productos. A través de estos enfoques enzimáticos más sostenibles, podemos comenzar a imaginar una verdadera economía circular de plásticos”.
Actualmente, los investigadores están trabajando para aumentar la escala de la enzima para uso industrial y ambiental y han presentado una solicitud de patente para la tecnología, que probablemente se usaría para limpiar vertederos y sitios contaminados.
La empresa francesa de biotecnología Carbios también está utilizando el reciclaje enzimático para acelerar el proceso y dijo que está lista para escalar este año.
