LOADING

Type to search

Soluțiile optime pentru reciclarea plasticului pot veni chiar din natură

Analiză Featured

Soluțiile optime pentru reciclarea plasticului pot veni chiar din natură

Irina Tomsa aprilie 25, 2020
Share

Plasticul este ieftin și ușor de produs din petrol, însă procesul crește emisiile de gaze cu efect de seră și descompunerea deșeurilor durează sute de ani. Unele tipuri de plastic sunt extrem de greu de reciclat, altele pot genera doar materie primă de slabă calitate, iar oamenii de știință încearcă să afle cum pot transforma deșeurile în plastic ”ca nou” într-un mod cât mai ecologic. Trei descoperiri recente ne dau speranță și arată că soluțiile pot fi găsite chiar în natură.

Compania franceză CARBIOS a început în 2012 un proiect de cercetare pentru schimbarea modului în care este fabricat și folosit plasticul. Potrivit site-ului instituției, specialiștii folosesc enzimologia pentru a revoluționa tratarea deșeurilor din plastic și producția de biopolimeri.

Instituția a dezvoltat trei tehnologii care vizează:

  • crearea unei noi generații de materiale plastice 100% biodegradabile și cu o durată de viață controlabilă prin includerea unei enzime de descompunere chiar în matricea polimerului;
  • reciclarea la infinit pe cale enzimatică a deșeurilor plastice astfel încât materialul rezultat să aibă aceeași calitate ca plasticul virgin;
  • producția biologică de polimeri (biopolimeri).

Cercetătorii de la CARBIOS au realizat un studiu publicat de nature.com pe 8 aprilie a.c. în care demonstrează că o anumită enzimă poate descompune sticlele de plastic din polietilen tereftalat (PET) în particule chimice potrivite fabricării de noi ambalaje din plastic de cea mai bună calitate, în condițiile în care tehnologiile de reciclare existente pot produce plastic bun doar pentru covoare și îmbrăcăminte din fibre sintetice.

De la începuturile proiectului și până în prezent, oamenii de știință au analizat 100.000 de microorganisme care păreau să aibă potențial în reciclarea plasticului. Unul dintre aceștia era o enzimă identificată încă din 2012 în compost vegetal. ”A fost complet uitată, dar s-a dovedit cea mai potrivită”, a declarat profesorul Alain Marty de la Universitatea din Toulouse, șeful echipei de cercetare al companiei, citat de The Guardian.

Specialiștii au cercetat enzima, i-au provocat mutații pentru a-i crește capacitatea de descompunere a polietilenului tereftalat și i-au stabilizat acțiunea la temperatura de 72°C. Cu ajutorul microorganismului astfel modificat echipa a putut descompune o tonă de PET-uri în proporție de 90% în numai 10 ore, iar din materialul rezultat s-au produs noi ambalaje de calitate pentru uz alimentar.

Procesul de bioreciclare enzimatică. Sursa: Carbios.fr

Procesul de bioreciclare enzimatică. Sursa: Carbios.fr

Potrivit articolului de pe theguardian.com, CARBIOS a semnat un parteneriat cu Novozymes, companie specializată în biotehnologie, pentru a produce enzima la scară largă folosind fungi. Cercetătorii susțin că prețul enzimei ar fi de doar 4% din costul plasticului virgin fabricat din petrol. Procesul implică însă și alte cheltuieli: PET-urile uzate trebuie tocate și încălzite înainte de introducerea enzimei, ceea ce va face ca ambalajele din plasticul rezultat să fie mai scumpe decât cele din plastic virgin. Martin Stephan, director executiv adjunct al companiei CARBIOS, argumentează că în prezent plasticul reciclat deși este de calitate inferioară se vinde la un preț ridicat din cauza materiei prime insuficiente.

Stephan crede că reducerea utilizării plasticului este doar o parte a soluției pentru problema deșeurilor și cheia ar fi creșterea gradului de colectare, în condițiile în care aproape jumătate din plasticul produs la nivel mondial ajunge în natură sau la gropile de gunoi, iar fabricile de reciclare nu au destulă materie primă.

În 2018 profesorul John McGeehan, directorul Centrului pentru inovații enzimatice de la Universitatea Portsmouth (Marea Britanie) a anunțat că echipa sa de cercetători a optimizat accidental o enzimă care evoluase natural pentru a se hrăni cu plastic făcând-o și mai eficientă în degradarea PET-urilor. În timpul cercetărilor de laborator o intervenție greșită a produs o mutație datorită căreia enzima a devenit capabilă să înceapă în doar câteva zile procesul de descompunere a polietilenului tereftalat.

În martie 2020 specialiștii de la Centrul Hemholtz din Leipzig (Germania) au anunțat descoperirea primei bacterii care descompune și consumă poliuretan, un material prea dificil de reciclat și care ajunge la depozitele de deșeuri sub formă de pantofi sport, scutece, materiale izolante sau bureți de vase și alte articole similare din care se produc anual milioane de tone.

Descompunerea poliuretanului poate degaja compuși chimici toxici și cancerigeni care ucid cele mai multe bacterii, însă varietatea recent descoperită – derivată din familia Pseudomonas, cunoscută pentru rezistența deosebită în condiții dificile, inclusiv de temperaturi ridicate și aciditate mare – s-a dovedit aptă să supraviețuiască și în mediu toxic. Experimentele de laborator au arătat că noua bacterie se poate hrăni exclusiv cu poliuretan, însă Hermann Heipieper, unul dintre cercetătorii implicați în proiect, a declarat că ar putea dura 10 ani sau mai mult până când microorganismul ar putea fi folosit la scară largă.

Profesorul John McGeehan de la Universitatea Portsmouth a salutat descoperirea specialiștilor germani: ”Descompunerea anumitor poliuretani poate elibera aditivi toxici care trebuie tratați cu grijă. Echipa de cercetare a descoperit o varietate care poate face față unora dintre aceste substanțe”. Expertul a precizat însă că ”deși mai e mult de muncă, acest studiu interesant și necesar demonstrează posibilitatea de a găsi în natură biocatalizatori valoroși. Înțelegerea și valorificarea unor astfel de procese naturale vor deschide drumul către soluții de reciclare inovatoare”.

La rândul său, Heipieper a spus: ”Când ai cantități imense de plastic în mediul înconjurător există foarte mult carbon și va apărea o evoluție către utilizarea acestuia ca hrană. Bacteriile sunt prezente în număr mare și evoluează foarte rapid”. Cercetătorul a atenționat însă că ”cu toate acestea, este evident că munca microbiologilor nu poate genera o soluție completă” și este esențial să facem în așa fel încât deșeurile de plastic să nu mai ajungă în natură.

Tags:

You Might also Like

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *