Les scientifiques ont une nouvelle fois annoncé un nouveau mode de décomposition du plastique

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Des scientifiques ont accidentellement trouvé une substance qui décompose le plastique en quelques jours. Ils prévoient de concentrer leurs efforts sur de nouvelles améliorations - ils ont déjà des idées sur la façon d'accélérer la décomposition d'un facteur 100.

Les scientifiques ont créé une enzyme qui peut détruire le plastique, et cela fonctionne particulièrement bien avec les bouteilles en plastique. Cette réalisation permettra de lutter contre l'énorme quantité de plastique qui pollue la planète. Ils ont rapporté les résultats dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

En 2016, des bactéries capables d'absorber le plastique ont été trouvées dans une décharge au Japon. Le processus, qui prend généralement des siècles, leur a pris quelques jours. Maintenant, les scientifiques ont réussi à déterminer la structure de l'enzyme qu'ils utilisent pour cela et à la synthétiser. Lorsque l'équipe a testé l'enzyme, elle s'est avérée capable de gérer le polyéthylène téréphtalate (PET) utilisé dans les bouteilles de boissons encore mieux que l'original.

« Il s'est avéré que nous avons amélioré l'enzyme. Nous avons été un peu choqués », déclare le professeur John McGehan de l'Université de Portsmouth au Royaume-Uni. "C'est une vraie découverte."

Ce faisant, les chercheurs espèrent pouvoir l'améliorer et le faire fonctionner encore plus rapidement.

« Nous espérons utiliser cette enzyme pour décomposer le plastique en ses constituants, puis les réutiliser pour fabriquer du plastique. Cela signifie qu'il n'y aura plus de pétrole à produire et que la quantité de plastique dans l'environnement pourra être réduite », note McGeehan.

Environ un million de bouteilles en plastique sont vendues chaque minute dans le monde. Seuls 14 % d'entre eux sont transformés. La plupart des autres se retrouvent dans les océans, polluant même les coins les plus reculés, nuisant à la vie marine et - potentiellement - aux consommateurs de fruits de mer.

« Le plastique est extrêmement résistant à la dégradation », explique McGehan.

Aujourd'hui, les bouteilles recyclées sont utilisées pour produire des fibres opaques qui deviennent des matériaux pour les vêtements et les tapis. Mais grâce à l'utilisation d'une enzyme, ils peuvent être utilisés pour fabriquer de nouvelles bouteilles en plastique, éliminant ainsi le besoin de produire plus de plastique.

"Nous devons vivre avec le fait que le pétrole coûte peu, c'est pourquoi la production de PET est bon marché", a déclaré McGehan. "Il est plus facile pour les fabricants de créer plus de plastique que d'essayer de le recycler."

Pour commencer, les chercheurs ont identifié la structure d'une enzyme produite par des bactéries du Japon. Pour ce faire, ils ont utilisé le synchrotron Diamond, qui est capable de produire des rayons X puissants, ce qui permet de voir la structure des atomes individuels. L'enzyme s'est avérée être similaire à celle que les bactéries utilisent couramment pour décomposer la cutine polymère naturelle, la cire qui recouvre souvent la peau du fruit. La manipulation de l'enzyme tout en étudiant son travail a entraîné par inadvertance une amélioration de sa capacité à dégrader le plastique.

"C'est une modeste amélioration de 20 %, mais ce n'est pas la question", a déclaré McGehan. - Ce qui s'est passé montre que l'enzyme n'a pas encore été optimisée. Cela nous donne la possibilité d'utiliser toutes les technologies qui ont été utilisées dans le développement d'autres enzymes au fil des ans et de créer une enzyme qui fonctionne ultra-rapide. »

L'une des améliorations possibles consiste à transplanter l'enzyme dans des bactéries extrêmophiles capables de résister à des températures supérieures à 70 ° C - elle fait fondre le PET et, sous forme fondue, se décompose 10 à 100 fois plus rapidement. Certains champignons peuvent également contribuer à la dégradation du plastique, mais les bactéries sont plus faciles à utiliser à des fins industrielles.

Les bactéries qui évoluent actuellement dans l'environnement pourraient être utilisées pour tuer d'autres types de plastique, a déclaré McGehan. Bien que la majeure partie du plastique se trouve dans l'océan, les chercheurs espèrent qu'il sera possible de transporter des bactéries mangeuses de plastique vers ces tas de débris.

"Je pense qu'il s'agit d'un travail très intéressant qui montre qu'il existe un potentiel d'utilisation d'enzymes pour lutter contre le problème croissant des déchets", a déclaré le chimiste Oliver Jones. "Les enzymes sont non toxiques, biodégradables et peuvent être obtenues à l'aide de micro-organismes en grande quantité."

Les larves de la teigne de la cire peuvent rivaliser avec les bactéries - il a récemment été démontré qu'elles étaient capables d'absorber le plastique à un rythme impressionnant. La découverte a été faite par accident - l'une des chercheuses, Federica Bertochini, une apicultrice amateur, s'occupait d'éliminer les parasites du nid d'abeilles de ses ruches. Bertochini a temporairement mis les chenilles extraites dans un sac poubelle ordinaire et a découvert après un certain temps qu'il n'y avait pas de larves.

Bertochini, chercheur à l'Institut espagnol de biomédecine et de biotechnologie, s'est intéressé au phénomène et a mené une expérience scientifique avec des biochimistes de Cambridge. Une centaine de larves ont été prélevées, placées dans un sac plastique ordinaire acheté dans un magasin britannique, et ont attendu que les trous apparaissent. Il s'est avéré qu'une centaine de chenilles sont capables de traiter 92 mg de polyéthylène en 12 heures.