Les déchets plastiques pourraient appartenir au passé grâce à une nouvelle enzyme qui mange du PET

Les déchets plastiques déversés dans les décharges pourraient être éliminés plus tôt que prévu, après que les ingénieurs ont développé une enzyme capable de les décomposer en quelques heures seulement.

Des millions de tonnes de plastique sont abandonnées chaque année, s’accumulant dans les décharges et polluant les terres et les cours d’eau, mettant souvent des siècles à se dégrader.

Une équipe de l’Université du Texas à Austin a créé une nouvelle variante enzymatique capable de favoriser le recyclage à grande échelle, réduisant ainsi l’impact de la pollution plastique.

Les travaux portent sur le PET (polyéthylène téréphtalate), qui est un polymère présent dans la plupart des plastiques de consommation, notamment les bouteilles, les emballages et certains textiles.

L’enzyme a pu compléter un “processus circulaire” consistant à décomposer le plastique en parties plus petites et à le recoller chimiquement en aussi peu que 24 heures.

Ils l’ont baptisée FAST-PETase (PETPase fonctionnelle, active, stable et tolérante), développée à partir d’une PETase naturelle qui permet aux bactéries de dégrader et de modifier le plastique.

Les déchets plastiques déversés dans les décharges pourraient être éliminés plus tôt que prévu, après que les ingénieurs ont développé une enzyme capable de les décomposer en quelques heures seulement. image de stock

Il est capable de fonctionner à température ambiante, plutôt qu’à la chaleur ou au froid extrêmes, ce qui en fait une option viable pour lutter contre le plastique déjà dans les décharges, a déclaré l’équipe.

L’enzyme a le potentiel d’alimenter le recyclage à grande échelle, permettant aux grandes industries de réduire leur impact environnemental en récupérant et en réutilisant les plastiques au niveau moléculaire.

“Les possibilités sont infinies dans toutes les industries pour tirer parti de ce processus de recyclage de pointe”, a déclaré Hal Alper, professeur au département McKetta de génie chimique à UT Austin.

« Au-delà de l’industrie évidente de la gestion des déchets, cela donne également aux entreprises de tous les secteurs la possibilité de prendre les devants dans le recyclage de leurs produits.

“Grâce à ces approches enzymatiques plus durables, nous pouvons commencer à envisager une véritable économie circulaire pour les plastiques.”

Le projet se concentre sur le polyéthylène téréphtalate (PET), l’un des polymères plastiques les plus utilisés dans les biens de consommation, représentant 12 % des déchets mondiaux.

Des millions de tonnes de plastique sont abandonnées chaque année, s'accumulant dans les décharges et polluant les terres et les cours d'eau, mettant souvent des siècles à se dégrader.  image de stock

Des millions de tonnes de plastique sont abandonnées chaque année, s’accumulant dans les décharges et polluant les terres et les cours d’eau, mettant souvent des siècles à se dégrader. image de stock

L’enzyme a agi sur le PET en décomposant le plastique en parties plus petites, un processus connu sous le nom de dépolymérisation, avant de le lier chimiquement dans le processus inverse appelé repolymérisation.

Dans certains cas, ils ont réussi à décomposer complètement certains plastiques en monomères, les petites molécules principalement organiques qui composent le plastique, en moins de 24 heures.

NOUS INHALONS JUSQU’À 7 000 PARTICULES PAR JOUR, RÉVÈLE UNE NOUVELLE ÉTUDE ÉTONNANTE

Les particules microplastiques sont maintenant si abondantes que nous en respirons jusqu’à 7 000 chaque jour, selon des recherches choquantes.

Le total était 100 fois plus élevé que prévu, posant une menace potentielle pour la santé qui pourrait être classée aux côtés de l’amiante ou du tabac, ont déclaré des experts.

L’étude a utilisé un équipement très sensible pour compter de minuscules particules de moins de 10 microns, soit à peine un dixième de la largeur d’un cheveu humain.

La concentration la plus élevée était dans la chambre d’une fillette de huit ans parce que sa literie, son tapis et ses peluches étaient faits de matériaux synthétiques.

Lire la suite : Nous inhalons jusqu’à 7 000 particules par jour, révèle une étude

Des chercheurs de la Cockrell School of Engineering et de la School of Natural Sciences ont utilisé l’apprentissage automatique pour générer des mutations dans la PETase naturelle.

Le modèle prédit quelles mutations de ces enzymes permettraient d’atteindre l’objectif de dépolymériser rapidement le plastique résiduel post-consommation à basse température.

Grâce à ce processus, qui comprenait l’étude de 51 récipients en plastique post-consommation différents, de cinq fibres et tissus de polyester différents et de bouteilles d’eau, tous fabriqués à partir de PET, les chercheurs ont démontré l’efficacité de l’enzyme.

“Ce travail démontre vraiment le pouvoir de rassembler différentes disciplines, de la biologie synthétique au génie chimique en passant par l’intelligence artificielle”, a déclaré Andrew Ellington, qui a dirigé le développement du modèle d’apprentissage automatique.

Le recyclage est le moyen le plus évident de réduire les déchets plastiques, mais à l’échelle mondiale, moins de 10 % de tout le plastique a été recyclé, le reste finit dans des décharges et est finalement brûlé, ce qui est énergivore et très polluant.

Les solutions biologiques, qui comprennent des bactéries décomposant le plastique, nécessitent beaucoup moins d’énergie, et la recherche sur les enzymes a considérablement progressé au cours des 15 dernières années.

Jusqu’à présent, cependant, personne n’avait été en mesure de comprendre comment fabriquer des enzymes capables de fonctionner efficacement à basse température.

Ceci est essentiel pour fonctionner à grande échelle et pour les rendre portables et abordables à grande échelle industrielle.

FAST-PETase peut être traité entre 86 et 122 degrés Fahrenheit.

Une équipe de l'Université du Texas à Austin a créé une nouvelle variante enzymatique capable de favoriser le recyclage à grande échelle, réduisant ainsi l'impact de la pollution plastique.  image de stock

Une équipe de l’Université du Texas à Austin a créé une nouvelle variante enzymatique capable de favoriser le recyclage à grande échelle, réduisant ainsi l’impact de la pollution plastique. image de stock

L’équipe prévoit maintenant de commencer à travailler sur l’intensification de la production d’enzymes, pour la préparer à une application industrielle et environnementale réelle dans les déchets plastiques.

Les chercheurs ont déposé une demande de brevet pour la technologie et envisagent un certain nombre d’utilisations différentes, la plus évidente étant le nettoyage des décharges et l’écologisation des industries qui produisent beaucoup de déchets.

Mais une autre utilisation potentielle clé est l’assainissement de l’environnement, avec l’espoir qu’à l’avenir les enzymes pourraient être envoyées sur le terrain pour nettoyer les sites contaminés.

«Lorsque vous envisagez des applications de nettoyage environnemental, vous avez besoin d’une enzyme capable de fonctionner dans l’environnement à température ambiante. C’est dans cette exigence que notre technologie a un gros avantage à l’avenir », a déclaré Alper.

Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.

LA BASE DE DONNÉES SUR LES DÉCHETS EN EAUX PROFONDES RÉVÈLE L’ÉTENDUE DE LA POLLUTION PLASTIQUE DES OCÉANS

La pollution plastique est un fléau qui dévaste la surface de notre planète. Maintenant, le polymère polluant coule au fond de l’océan.

La partie la plus profonde de l’océan se trouve dans la fosse des Mariannes, située dans l’ouest de l’océan Pacifique, à l’est des îles Mariannes. Il s’étend à près de 36 100 pieds (11 000 mètres) sous la surface.

Un sac en plastique a été trouvé à 35 754 pieds (10 898 mètres) sous la surface dans cette région, la pollution d’origine humaine la plus profonde connue au monde. Ce morceau de plastique à usage unique a été retrouvé plus profond que la profondeur de 33 tours Eiffel, mises bout à bout.

Alors que la pollution plastique diminue rapidement, elle se propage également plus loin au milieu des océans. Un morceau de plastique a été retrouvé à plus de 1 000 km de la côte la plus proche, au-delà de la longueur de la France.

Le Centre mondial de données océanographiques (Godac) de l’Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres (Jamstec) a ouvert ses portes au public en mars 2017.

Dans cette base de données, il y a des données de 5 010 plongées différentes. De toutes ces différentes plongées, 3 425 débris artificiels ont été dénombrés.

Plus de 33 % des déchets étaient des macroplastiques, suivis du métal (26 %), du caoutchouc (1,8 %), des engins de pêche (1,7 %), du verre (1,4 %), du tissu/papier/bois (1,3 %). pour cent) et les « autres » éléments anthropiques (35 %).

Il a également été constaté que sur tous les déchets trouvés, 89 % étaient destinés à un usage unique. Ceci est défini comme les sacs, bouteilles et emballages en plastique. Plus l’étude était approfondie, plus ils trouvaient de plastique.

De tous les objets fabriqués par l’homme trouvés au-dessus de 20 000 pieds (6 000 mètres), les proportions sont passées à 52 % pour le macroplastique et à 92 % pour le plastique à usage unique.

Les dommages directs que cela a causés à l’écosystème et à l’environnement sont évidents, car des organismes des grands fonds marins ont été observés dans 17% des images de débris plastiques prises par l’étude.

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