Pesquisadores na China desenvolveram um micróbio que se mostra promissor como a base de uma maneira eficiente de quebrar o tereftalato de polietileno (PET), uma fibra de plástico comum usada para fabricar roupas e produtos de consumo descartáveis. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em Biotecnologia Microbiana em 28 de abril, 2020.

A equipe de pesquisa do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos (QIBEBT) da Academia Chinesa de Ciências, liderado pelo Professor Associado Liu Yajun, Ph.D., teve como objetivo criar uma cepa da bactéria chamada Clostridium thermocellum (ou C. thermocellum ) que degradaria o PET de forma mais eficiente do que os atuais métodos biológicos da indústria. Eles tinham seus olhos postos em C. thermocellum devido ao seu potencial para prosperar no calor, ambientes livres de oxigênio.

Os micróbios projetados também podem quebrar as fibras vegetais, a equipe de pesquisa do QIBEBT descobriu.

"Porque C. thermocellum pode degradar naturalmente a celulose de forma eficiente, a C. thermocellum A estratégia com base deve demonstrar grande potencial para aplicação na bio-reciclagem de resíduos têxteis mistos contendo frações de celulose e poliéster, "Liu disse.

A economia global atualmente depende fortemente do PET para uma gama de produtos. Cerca de 70 por cento das fibras usadas na produção de roupas contêm PET, e a maioria dos produtos de embalagem de consumo e garrafas de bebidas são produzidos a partir de PET. PET não reciclado é produzido a partir de combustíveis fósseis, que são em parte culpados pelas mudanças climáticas causadas pelo homem.

Micróbios amigáveis ​​ao calor para decompor o PET mais rápido do que seus equivalentes em temperatura moderada, Prof. Liu disse. Primeiro, sua equipe obteve micróbios que prosperariam acima de 60 graus Celsius (140 graus Fahrenheit) - uma temperatura ideal para degradar o PET em seus compostos componentes. Eles decidiram usar C. thermocellum , que na natureza são encontrados dentro de pilhas de composto de folhas e ramos.

A equipe de pesquisa submergiu uma amostra fina de PET em uma solução rica em C. thermocellum . Os frascos de teste foram mantidos a 60 graus Celsius por 14 dias, nesse ponto, cerca de dois terços do PET se dividiram no que os engenheiros petroquímicos chamam de 'matérias-primas' - os compostos à base de hidrocarbonetos usados ​​para criar uma miríade de plásticos e outros produtos.

As instalações de reciclagem que biodegradam PET normalmente implantam micróbios que requerem oxigênio e temperaturas mais baixas, tornando a mecânica do processo mais intensiva em energia e cara.

Os processos existentes de biocatálise de células inteiras para degradar PET também são mais lentos do que o processo examinado no estudo, em que cerca de dois terços da amostra de PET testada foi dividida em duas semanas. Os processos atuais levam cerca de seis semanas para degradar completamente o PET. Eles exigem insumos que consomem muita energia, como enormes motores elétricos para agitar os recipientes de reciclagem e injetar bolhas de ar para manter a temperatura e os níveis de oxigênio.

A humanidade produziu mais de 8, 300 milhões de toneladas métricas de plásticos desde 1950. Os programas de reciclagem já desviaram centenas de milhões de toneladas de resíduos dos consumidores dos aterros, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Mas a partir de 2017, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos informou que apenas cerca de 30 por cento dos resíduos de plástico foram reciclados, com grandes quantidades ainda indo para aterros sanitários e despejadas no mar.

"Se ainda mais refinado e adotado globalmente, este novo processo tem o potencial de economizar tempo e dinheiro para a reciclagem de PET, bem como desviar uma porcentagem maior de PET para longe de aterros sanitários e oceanos, "Liu disse.