Los científicos han creado una nueva enzima que puede descomponer plásticos que normalmente tardan décadas o siglos en degradarse en cuestión de días o incluso horas.
El equipo de investigadores, entre los que se encuentran los de la Universidad de Texas en Austin, afirman que la novedosa enzima podría ayudar a liberar al planeta de los miles de millones de toneladas de residuos plásticos que siguen acumulándose en los vertederos y contaminando tanto la tierra como el agua.
En el estudio, publicado el viernes en la revista Nature, afirman que la enzima puede ayudar a recuperar y reutilizar los plásticos a nivel molecular, y potencialmente sobrealimentar el reciclaje a gran escala y permitir a las industrias reducir su impacto medioambiental.
“Las posibilidades son infinitas en todas las industrias para aprovechar este proceso de reciclaje de vanguardia”, dijo Hal Alper, coautor del estudio, en un comunicado.
“Más allá de la obvia industria de la gestión de residuos, esto también ofrece a las empresas de todos los sectores la oportunidad de tomar la delantera en el reciclaje de sus productos. Gracias a estos enfoques enzimáticos más sostenibles, podemos empezar a vislumbrar una verdadera economía circular de los plásticos”, dijo el Dr. Alper.
En la investigación, los científicos probaron los efectos de la enzima en el tereftalato de polietileno (PET), un polímero plástico de uso común que se encuentra en la mayoría de los envases de consumo, como los envases de galletas o bizcochos, las botellas de refrescos, los envases de frutas y ensaladas, y ciertas fibras y textiles, y que constituye alrededor del 12% de todos los residuos mundiales.
Los científicos utilizaron un modelo de inteligencia artificial (IA) para provocar nuevas mutaciones en la enzima natural PETasa que permite a las bacterias degradar los plásticos PET.
Este modelo de IA, dicen, predice qué mutaciones en las enzimas conducirían al objetivo de descomponer rápidamente el plástico de desecho post-consumo a bajas temperaturas.
Con la enzima, a la que los investigadores llaman FAST-PETasa, dicen que se podría lograr un “proceso circular” completo de descomposición del plástico en partes más pequeñas, un proceso llamado despolimerización.
A continuación, los investigadores podrían volver a unirlo químicamente en un proceso conocido como repolimerización.
Los científicos afirman que, en algunos casos, la enzima podría ayudar a descomponer los polímeros de plástico por completo en sus componentes individuales “en tan sólo 24 horas”.
“Este trabajo demuestra realmente el poder de reunir diferentes disciplinas, desde la biología sintética hasta la ingeniería química y la inteligencia artificial”, dijo Andrew Ellington, otro coautor del estudio.
Aunque los expertos han defendido que la reducción del uso de plásticos es una solución más sostenible que el reciclaje, los estudios demuestran que se recicla menos del 10% del plástico que ya está en circulación.
Además de tirar el resto en un vertedero, actualmente el plástico se recicla o se quema, siendo esto último costoso, de alto consumo energético y con emisión de gases nocivos al aire.
Las soluciones biológicas requieren mucha menos energía, pero aunque la investigación sobre enzimas para el reciclaje de plásticos ha avanzado durante los últimos 15 años, los científicos afirman que fabricar enzimas que funcionen eficazmente a bajas temperaturas ha sido un reto.
Hay esperanzas de que la FAST-PETasa pueda salvar esta brecha y descomponer eficazmente el plástico a temperaturas inferiores a 50 C.
En el futuro, los científicos esperan ampliar la producción de la enzima para prepararla para aplicaciones industriales, y también encontrar formas de utilizarla en la limpieza del medio ambiente.
“Cuando se consideran aplicaciones de limpieza ambiental, se necesita una enzima que pueda trabajar en el medio ambiente a temperatura ambiente. En este requisito es donde nuestra tecnología tiene una enorme ventaja en el futuro”, dijo el Dr. Alper.
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