Plastica addio, esiste un batterio che potrebbe cambiare il futuro della raccolta differenziata: ecco quale

Negli ultimi anni, la lotta contro l’inquinamento da plastica è diventata una delle sfide principali per la sostenibilità ambientale.

In questo contesto, un recente studio pubblicato sulla rivista Journal of Hazardous Materials ha rivelato un approccio innovativo per la depolimerizzazione del polietilene tereftalato (PET), un polimero plastico ampiamente utilizzato, attraverso l’uso di un biocatalizzatore a cellula intera derivato dal batterio termofilo Clostridium thermocellum. La ricerca ha evidenziato un sorprendente tasso di conversione del PET del 96,7%, aprendo nuove prospettive nella gestione dei rifiuti plastici e nella promozione di un’economia circolare.

Il PET è uno dei materiali plastici più comuni al mondo, utilizzato principalmente per la produzione di bottiglie, contenitori e tessuti. Tuttavia, la sua resistenza alla degradazione rappresenta un grave problema ambientale. Le statistiche indicano che ogni anno vengono prodotti milioni di tonnellate di plastica, gran parte della quale finisce nelle discariche o negli oceani, causando danni irreparabili agli ecosistemi marini e terrestri. La difficoltà di riciclare efficacemente il PET ha spinto i ricercatori a cercare soluzioni innovative per affrontare questa crescente crisi.

L’innovazione della biocatalisi a cellula intera

Tradizionalmente, la ricerca sul riciclo del PET si è concentrata sulla creazione di enzimi degradanti. Tuttavia, l’approccio della biocatalisi a cellula intera sta guadagnando sempre più attenzione grazie ai suoi numerosi vantaggi. Utilizzando Clostridium thermocellum, gli scienziati sono in grado di ottenere una produzione enzimatica in situ, semplificando i processi industriali e aumentando l’efficienza complessiva. Il batterio, noto per la sua capacità di degradare materiali lignocellulosici, è stato geneticamente modificato per esprimere enzimi specifici che facilitano la depolimerizzazione del PET.

Il team di ricerca ha basato il suo lavoro su studi precedenti pubblicati in Microbial Biotechnology, dove era stata già dimostrata la possibilità di depolimerizzare il PET a temperature elevate. In questo nuovo studio, gli scienziati hanno perfezionato il processo integrando il gene della cutinasi del compost fogliare (LCC) direttamente nel cromosoma del batterio, il che ha garantito una stabilità maggiore nell’espressione enzimatica. Questa innovazione ha reso possibile ottenere rendimenti significativamente più elevati.

Durante le sperimentazioni, il team ha ottimizzato le condizioni di reazione, monitorando attentamente il pH e altre variabili. Grazie a queste ottimizzazioni, è stato possibile minimizzare l’accumulo di sottoprodotti, in particolare del mono(2-idrossietil) tereftalato (MHET), un composto che può interferire con il processo di riciclo. Sottoponendo particelle di bottiglie in PET pretrattate a questo processo innovativo, gli scienziati hanno ottenuto una sorprendente conversione del 97% in acido tereftalico (TPA), un monomero essenziale per la produzione di nuove plastiche o di prodotti chimici ad alto valore aggiunto.

Un approccio versatile e sostenibile

Oltre ai risultati promettenti ottenuti con il PET, un ulteriore vantaggio di Clostridium thermocellum è la sua capacità naturale di degradare la cellulosa. Questo lo rende un candidato ideale non solo per il trattamento del PET, ma anche per il riciclo di rifiuti tessili misti, che possono contenere fibre di cotone e PET. Questa versatilità potrebbe rappresentare un passo significativo verso la riduzione dell’impatto ambientale dei rifiuti plastici e tessili, contribuendo a un futuro più sostenibile.

Questo importante studio è stato realizzato grazie alla collaborazione tra il Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology della Chinese Academy of Sciences, la Nanjing Tech University e l’Università di Greifswald. Tale sinergia internazionale sottolinea l’importanza della cooperazione scientifica nella ricerca di soluzioni innovative per le sfide ambientali globali. Con il crescente interesse verso le tecnologie verdi e sostenibili, è fondamentale continuare a investire in ricerca e sviluppo per ottimizzare i processi di riciclo e ridurre l’impatto ambientale della plastica.

La scoperta di un metodo così efficiente per il riciclo del PET non solo rappresenta un passo avanti nella lotta contro l’inquinamento da plastica, ma offre anche nuove opportunità per l’industria della plastica, che potrebbe beneficiare di un approccio più sostenibile e circolare.