Essa inovação abre novas possibilidades para a criação de plásticos que possam ser reciclados de maneira biológica após seu uso, contribuindo para um futuro mais sustentável.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen (SIAT), vinculado à Academia Chinesa de Ciências (CAS), alcançaram um avanço notável na luta contra a poluição ambiental causada pelo plástico.
A equipe liderada pelo Dr. Dai Zhuojun desenvolveu uma solução revolucionária: “plásticos vivos” biodegradáveis que podem se decompor rapidamente em condições específicas, graças ao uso de biologia sintética e engenharia de polímeros.
O estudo, publicado recentemente na renomada revista Nature Chemical Biology, detalha a criação de um novo tipo de plástico que, embora durável durante o uso, pode ser degradado de forma controlada e eficiente quando exposto a determinados gatilhos ambientais, como a compostagem.
Essa inovação pode oferecer uma solução promissora para um dos maiores desafios ecológicos da atualidade: o descarte de resíduos plásticos.
Como funciona o plástico vivo?
A inovação surge a partir da engenharia genética de esporos da bactéria Bacillus subtilis. Esses esporos foram modificados para produzir a enzima lipase, responsável pela degradação de plásticos. Em condições normais de uso, os esporos permanecem dormentes, preservando a integridade e as propriedades físicas do material plástico.
No entanto, quando a superfície do plástico é erodida ou exposta a condições específicas — como em processos de compostagem — os esporos são ativados e liberam a enzima, que inicia o processo de decomposição do material.
O plástico utilizado na pesquisa é feito de poli(caprolactona) (PCL), um poliéster biodegradável. A introdução dos esporos não comprometeu as características do PCL, que continua sendo um material robusto para diversas aplicações.
Porém, quando a ativação é iniciada, a decomposição do plástico ocorre de forma acelerada, com a degradação quase completa do material em até 30 dias, dependendo do método utilizado.
Dois métodos de degradação
Os pesquisadores identificaram dois principais métodos para ativar os esporos e iniciar a degradação. No primeiro, uma enzima externa é aplicada para erodir a superfície do plástico, permitindo que os esporos germinem e comecem a secretar a lipase, resultando em uma decomposição rápida do material. No segundo método, os plásticos vivos foram compostados diretamente no solo, onde se degradaram completamente em cerca de 25 a 30 dias.
Além da PCL, a equipe testou a viabilidade desse método com outros tipos de plásticos, como polibutileno succinato (PBS) e ácido polilático (PLA), com resultados promissores. Os esporos geneticamente modificados demonstraram capacidade de resistir até mesmo a temperaturas de processamento de até 300°C, mostrando que essa inovação pode ser aplicada a uma ampla gama de materiais plásticos.
Impacto e potencial industrial
Para avaliar a escalabilidade da tecnologia, a equipe de pesquisa realizou um teste industrial em pequena escala utilizando uma extrusora de parafuso único. O material resultante manteve suas propriedades físicas durante o uso, inclusive em condições extremas, como imersão em refrigerante por dois meses, antes de ser degradado com sucesso quando acionado.
Esse avanço tecnológico oferece uma solução de grande potencial para a crise global de poluição plástica, possibilitando que plásticos comuns, tão duradouros e difíceis de eliminar, sejam finalmente substituídos por alternativas ecologicamente corretas, de acordo com os pesquisadores.
O desenvolvimento de plásticos vivos representa um marco significativo na busca por materiais sustentáveis. Ao utilizar biologia sintética para integrar capacidades de biodegradação em polímeros, a equipe do SIAT criou uma nova geração de plásticos que não apenas atendem às necessidades da sociedade moderna, mas também oferecem uma resposta eficaz à crescente poluição ambiental.
Essa inovação abre novas possibilidades para a criação de plásticos que possam ser reciclados de maneira biológica após seu uso, contribuindo para um futuro mais sustentável. O estudo pioneiro do Dr. Dai Zhuojun e sua equipe estabelece as bases para uma mudança de paradigma na fabricação, utilização e descarte de materiais plásticos no mundo.
Fonte: Wkaiglobal
