En las pruebas realizadas, los productos fabricados con el polímero tereftalato de polietileno (PET) se descomponen en una semana y, en algunos casos, en 24 horas. «Las posibilidades son infinitas en todos los sectores para aprovechar este proceso de reciclaje de vanguardia», afirma Hal Alper, ingeniero químico y una de las personas que han llevado a cabo la investigación.
«Más allá de la obvia industria de la gestión de residuos, esto también ofrece a las empresas de todos los sectores la oportunidad de tomar la delantera en el reciclaje de sus productos», dice Alper.
El equipo ha desarrollado la enzima FAST-PETasa a partir de una PETasa natural, que permite a las bacterias degradar el plástico PET, y la modificaron utilizando el aprendizaje automático para localizar cinco mutaciones que le permitieran degradar el plástico más rápidamente en diferentes condiciones ambientales.
Una vez que la variante de la enzima hizo su trabajo de cortar el plástico en sus unidades moleculares básicas (despolimerización), los investigadores demostraron que podían volver a unir el plástico (repolimerización) utilizando procesos químicos para crear nuevos productos de plástico.
El hallazgo de la FAST-PETasa supuso el estudio de 51 envases de plástico posconsumo diferentes, cinco fibras de poliéster distintas y tejidos y botellas de agua fabricados con PET. En las pruebas realizadas en todos estos productos, la variante enzimática demostró su eficacia, incluso a temperaturas inferiores a 50 grados Celsius.
«Cuando se consideran aplicaciones de limpieza ambiental, se necesita una enzima que pueda funcionar en el medio ambiente a temperatura ambiente«, dice Alper. «En este requisito es donde nuestra tecnología tiene una enorme ventaja en el futuro».
El PET está presente en muchos envases de consumo, desde los textiles hasta las botellas de agua y de refrescos. Por sí solo, se cree que constituye alrededor del 12 % de todos los residuos mundiales. Otro dato desalentador es el siguiente: a nivel mundial, se recicla menos del 10 % de los plásticos. La introducción de la FAST-PETasa podría contribuir a esto último. Los investigadores afirman que es relativamente barata, portátil y no demasiado difícil de ampliar hasta los niveles industriales que se necesitarían.
En la actualidad, los métodos más comunes para eliminar el plástico son arrojarlo a un vertedero, donde se pudre a un ritmo muy lento, o quemarlo, lo que cuesta mucho, consume mucha energía y llena la atmósfera de gases nocivos. Está claro que se necesitan estrategias distintas y esta podría ser una de ellas.
«Este trabajo demuestra realmente el poder de reunir diferentes disciplinas, desde la biología sintética hasta la ingeniería química y la inteligencia artificial», afirma el bioquímico Andrew Ellington, que también ha participado en la investigación.
Cómo saber si una botella está hecha con PET
Si una botella u otro envase de plástico está hecho con PET, en su base aparecerá un triángulo formado por tres flechas, que no es otra cosa que una simplificación del símbolo internacional del reciclado (triángulo Möbius). En el interior del triángulo figura un número entre el 1 y el 7, que sigue la clasificación del sistema de identificación americano SPI (siglas de Society of Plastics Industry) y, bajo él, unas letras que nos permiten reconocer a simple vista de qué plástico está hecha cada botella.
El número 1 corresponde al PET (tereftalato de polietileno), el 3 al conocido PVC (cloruro de polivinilo) y el 5 al PP (polipropileno). El 6 es el número asignado al PS o poliestireno. Cuanto más bajo es el número, más sencillo resulta su reciclado. Estos códigos facilitan la separación de los diferentes plásticos según su composición química para los procesos de reciclado.
Referencia:
Lu, H., Diaz, D.J., Czarnecki, N.J. et al. Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization. Nature 604, 662–667 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04599-z
