I rifiuti di plastica stanno intasando i nostri fiumi e oceani e causando danni ambientali di lunga durata che stanno appena iniziando a emergere. Ma un nuovo approccio che combini processi biologici e chimici potrebbe semplificare notevolmente il processo di riciclaggio.
Mentre gran parte della plastica che utilizziamo porta simboli che indicano che può essere riciclata, e le autorità di tutto il mondo fanno un grande spettacolo in tal senso, la realtà è che è più facile a dirsi che a farsi. La maggior parte dei processi di riciclaggio funziona solo su un singolo tipo di plastica, ma i nostri flussi di rifiuti sono costituiti da una miscela complessa che può essere difficile e costosa da separare.
Inoltre, il processo di riciclaggio chimico più attualees produrre prodotti finali di qualità significativamente peggiore che non possono essere riciclati da soli, il che significa che siamo ancora lontani dall'obiettivo di un'economia circolare quando si tratta di plastica.
Ma un nuovo approccio che utilizza un processo chimico per scomporre i rifiuti di plastica misti in composti chimici più semplici prima che i batteri geneticamente modificati li convertano in un unico e prezioso prodotto finale potrebbe indicare la strada verso una nuova promettente soluzione alla nostra crisi della plastica.
Questa nuova tecnica ibrida, delineata in a recente carta dentro Scienze, costruires su ricerche precedenti che hanno dimostrato che una miscela di diversi tipi di plastica potrebbe essere scomposta ed convertito in una serie di sostanze chimiche utili ossidandole con l'aiuto di un catalizzatore.
Il problema è che l'assortimento risultante di sostanze chimiche richiede complessi processi di separazione per isolarle e purificarle, il che rende l'approccio impraticabile in termini reali. Tuttavia, gli “ossigenati” prodotti da questo processo hanno una qualità interessante: sono molto più solubili in acqua rispetto ai prodotti della maggior parte dei processi di riciclo chimico.
Ciò significa che è molto più facile per loro essere assorbiti dagli esseri viventi, aprendo la prospettiva di utilizzare processi biologici per raffinarli ulteriormente. Approfittando di questo, il ricercatores ingegnere geneticoed una specie di batteri del suolo a assorbire questa miscela di sostanze chimiche e usarle per produrre un unico prodotto finale, un processo noto come "imbuto biologico".
Nei loro esperimenti, il gruppo ha creato due diversi ceppi, uno in grado di produrre b-chetoadipato, un precursore di una varietà di polimeri con prestazioni migliorate, e un altro che produceva poliidrossialcanoati, una famiglia di bioplastiche utilizzate in una serie di applicazioni mediche.
Quando hanno testato il loro approccio ibrido, i ricercatori hanno scoperto che la prima fase di ossidazione era in grado di convertire una miscela di polistirene, polietilene e PET in acido benzoico e acido tereftalico con un'efficienza del 60 percento e acidi dicarbossilici con un'efficienza del 20 percento dopo 5.5 ore.
Hanno quindi recuperato il catalizzatore metallico dalla miscela e lo hanno alimentato ai loro batteri su misura. Alcuni dei prodotti chimici sono stati consumati dai batteri per aiutarli a crescere, mentre il resto è stato convertito nel prodotto finale desiderato. Nel complesso, sono stati in grado di convertire la miscela di plastica in b-chetoadipato con un'efficienza del 57 percento.
Sebbene l'approccio ideato dai ricercatori sia solo un prototipo, ci sono già alcune strade promettenti per ampliarlo e ampliarne la portata. Sebbene abbiano testato la tecnica solo su tre plastiche, potrebbe essere facilmente estesa al polipropilene e al cloruro di polivinile.
I sistemi di reattori continui già in uso altrove potrebbero aiutare a migliorare l'erogazione di ossigeno e rimuovere continuamente i prodotti finali in modo che non si degradino prima che il processo sia terminato. Inoltre, dovrebbe essere possibile progettare altri ceppi batterici per produrre un'ampia gamma di prodotti finali diversi.
Mentre un'analisi completa dell'economia dell'approccio deve ancora essere fatta, questo tipo di processo di riciclaggio ibrido è molto promettente per affrontare la complicata miscela di plastica che buttiamo via ogni giorno. Dopotutto, un'economia della plastica veramente circolare potrebbe non essere così lontana.
