Come riciclare la plastica con gli enzimi

CREDITO: CESAR HERNANDEZ / CSIC

La scoperta che alcune plastiche possono essere scomposte da enzimi, come quelli presenti nella saliva della larva della falena della cera (Galleria mellonella) mostrata qui, hanno dato impulso al movimento del riciclaggio biologico.

Gli scienziati stanno frugando nei siti di spazzatura di tutto il mondo alla ricerca di batteri, funghi e persino insetti che ospitano enzimi che potrebbero essere sfruttati per scomporre vari polimeri. Siamo ancora agli inizi, ma se gli sforzi potessero essere intensificati in modo efficiente, tale riciclaggio biologico potrebbe intaccare il problema dei rifiuti di plastica.

Di Sandy Ong il 24.08.2023

Sostieni la scienza solida e le storie intelligentiAiutaci a rendere la conoscenza scientifica accessibile a tuttiDona oggi

In una nuvolosa mattina primaverile del 2012, Federica Bertocchini si prendeva cura delle sue api vicino a dove viveva a Santander, sulla pittoresca costa settentrionale della Spagna. Uno dei favi “era infestato da vermi”, dice l’apicoltore dilettante, riferendosi alle fastidiose larve delle tarme della cera che hanno un appetito vorace e distruttivo.

Bertocchini raccolse i vermi, li mise in un sacchetto di plastica e continuò con le sue faccende di apicoltura. Quando recuperò la borsa qualche ora dopo, notò qualcosa di strano: era piena di piccoli fori.

L'interesse dello scienziato fu stuzzicato. I vermi affamati avevano semplicemente masticato la plastica o ne avevano anche modificato la composizione chimica? Rapidi test nel suo laboratorio hanno confermato, sorprendentemente, quest’ultima ipotesi: qualcosa nella saliva dei vermi aveva degradato la plastica. “Da quel momento è iniziata la ricerca”, spiega Bertocchini, biologo dello sviluppo già membro del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo.

Ora è cofondatrice di Plasticentropy, una delle numerose startup e gruppi di ricerca che sono nati negli ultimi anni alla ricerca di mezzi bio-ispirati per riciclare la plastica. Questo riciclaggio biologico, come viene chiamato, potrebbe offrire alternative più efficaci e rispettose dell'ambiente ad alcuni dei metodi di riciclaggio problematici di oggi.

Lo sforzo ha portato gli scienziati a setacciare discariche, demolizioni di auto e altri siti pieni di inquinamento da plastica alla ricerca di organismi che potrebbero essere in grado di scomporre la plastica nei suoi pezzi componenti. Prendendo questi microbi e migliorando le loro capacità di sgranocchiare polimeri in laboratorio, gli scienziati sperano di trovare un modo efficiente per recuperare gli elementi costitutivi della plastica. Utilizzerebbero quindi queste subunità per produrre nuovi materiali, creando così un ciclo di “riciclaggio infinito”.

Siamo ancora agli inizi e trovare gli enzimi adatti al compito è solo il primo passo. Ma il riciclaggio biologico potrebbe essere uno strumento prezioso per combattere il problema sempre crescente della plastica.

"Ci sono gruppi in tutto il mondo che lavorano su questo - centinaia di gruppi, migliaia di scienziati - è davvero sorprendente", afferma il biologo strutturale John McGeehan, consulente nella decostruzione della plastica specializzato nella scoperta e ingegneria di enzimi per il riciclaggio della plastica.

Questi sforzi non potrebbero arrivare abbastanza presto. Da quando, negli anni ’50, è iniziata seriamente la produzione della plastica, la produzione è aumentata vertiginosamente. Le stime suggeriscono che ogni anno produciamo quasi 460 milioni di tonnellate di plastica, equivalenti al peso di circa 2,3 milioni di balenottere azzurre.

Sfortunatamente, la maggior parte di quella plastica finisce bruciata, sepolta nelle discariche o dispersa nell’ambiente. Non c’è da meravigliarsi che la plastica sia penetrata in ogni angolo del nostro pianeta: dalle profondità degli oceani a entrambi i poli, scendendo anche sotto la pioggia. È presente anche nel nostro corpo, se ne trovano tracce nella placenta, nel latte materno e nel sangue umano; l’uso e lo smaltimento della plastica sono stati collegati a diversi problemi sanitari e ambientali.

Nonostante l’onnipresente icona delle tre frecce nel cerchio, la maggior parte della plastica non può essere riciclata e anche quelle che possono esserlo, spesso non lo sono, come mostrano questi dati del 2019 dell’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE). Secondo questo sondaggio, gli Stati Uniti hanno il tasso di riciclaggio della plastica più basso, appena il 4%; a livello globale solo il 9% viene riciclato. I paesi OCSE si riferiscono a 38 paesi membri che si trovano in gran parte in Europa, Nord America e Asia.