Raccolta e preparazione dei campioni :I ricercatori raccolgono campioni di plastica da vari ambienti, come suolo, acqua o compost, dove si prevede che si verifichi la biodegradazione. I campioni possono includere diversi tipi di plastica, come polietilene (PE), polipropilene (PP), polietilene tereftalato (PET) o plastica biodegradabile.
Esperimenti di laboratorio controllati :Per studiare la biodegradazione in condizioni controllate, gli scienziati hanno allestito esperimenti di laboratorio con parametri ambientali specifici. Creano ambienti con temperature, livelli di umidità diversi e presenza di microrganismi o enzimi noti per degradare la plastica. Questi esperimenti controllati consentono ai ricercatori di isolare e osservare fattori specifici che influenzano i tassi di biodegradazione.
Monitoraggio degli indicatori di biodegradazione :Vari indicatori possono essere utilizzati per monitorare la biodegradazione della plastica. Un approccio comune è misurare i cambiamenti nella struttura molecolare della plastica nel tempo. Tecniche come la spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR), la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) o la cromatografia a permeazione di gel (GPC) aiutano ad analizzare i cambiamenti nella composizione chimica e nella lunghezza della catena polimerica della plastica.
Analisi microbica :I ricercatori studiano le comunità microbiche presenti nell'ambiente in cui avviene la biodegradazione della plastica. Identificano e caratterizzano i microrganismi, come batteri o funghi, responsabili del processo di biodegradazione. Tecniche come il sequenziamento del DNA, la metagenomica o i test enzimatici aiutano a comprendere i meccanismi microbici specifici coinvolti nella decomposizione della plastica.
Misurazione della perdita di peso e dell'evoluzione della CO2 :Il monitoraggio della perdita di peso dei campioni di plastica nel tempo è un metodo semplice ma efficace per monitorare la biodegradazione della plastica. Poiché i microrganismi degradano la plastica, il materiale perde massa. Inoltre, la misurazione dell’evoluzione dell’anidride carbonica (CO2) durante il processo di biodegradazione può fornire informazioni sulla velocità con cui il carbonio organico proveniente dalla plastica viene convertito in CO2 dai microrganismi.
Osservazione visiva e microscopia :L'osservazione visiva regolare dei campioni di plastica può rivelare cambiamenti fisici, come erosione superficiale, screpolature o frammentazione, indicando la biodegradazione. Le tecniche di microscopia come la microscopia elettronica a scansione (SEM) o la microscopia elettronica a trasmissione (TEM) offrono immagini ad alta risoluzione che mostrano cambiamenti dettagliati nella morfologia superficiale della plastica dovuti alla biodegradazione.
Tecniche di radiomarcatura e isotopiche :In alcuni casi, gli scienziati utilizzano materiali plastici radiomarcati per tracciare il movimento e il destino della plastica nell’ambiente. Incorporando isotopi radioattivi nella struttura chimica della plastica, i ricercatori possono seguire i prodotti della degradazione e tracciarne la distribuzione nel suolo, nell'acqua o negli organismi.
Combinando queste tecniche, gli scienziati acquisiscono una comprensione completa dei processi di biodegradazione della plastica. Questa conoscenza aiuta a valutare la biodegradabilità delle diverse plastiche, a prevederne il destino ambientale e a sviluppare strategie efficaci per la gestione dei rifiuti di plastica e la riduzione dell’inquinamento.
