Gli scienziati del King's College di Londra hanno sviluppato una soluzione innovativa per riciclare la bioplastica monouso comunemente utilizzata in articoli usa e getta come tazze di caffè e contenitori per alimenti.
Il nuovo metodo di riciclaggio chimico, pubblicato su Cell Reports Physical Science , utilizza gli enzimi tipicamente presenti nei detersivi per bucato biologici per "depolimerizzare" (o abbattere) la bioplastica destinata alla discarica. Convertendo rapidamente gli oggetti in frammenti solubili in sole 24 ore, il processo raggiunge la completa degradazione dell'acido polilattico bioplastico (PLA). L'approccio è 84 volte più veloce del processo di compostaggio industriale di 12 settimane utilizzato per riciclare materiali bioplastici.
Questa scoperta offre una soluzione di riciclaggio diffusa per la plastica PLA monouso, poiché il team di chimici di King's ha scoperto che in altre 24 ore a una temperatura di 90°C, le bioplastiche si scompongono nei loro elementi chimici costitutivi. Una volta convertiti in monomeri, ovvero singole molecole, i materiali possono essere trasformati in plastica di pari qualità per un riutilizzo multiplo.
Il problema della plastica "verde"
Gli attuali ritmi di produzione della plastica superano la nostra capacità di smaltirla in modo sostenibile. Secondo Environmental Action, si stima che solo nel 2023 più di 68 milioni di tonnellate di plastica a livello globale siano finite negli ambienti naturali a causa dello squilibrio tra gli enormi volumi di plastica prodotta e la nostra attuale capacità di gestire e riciclare la plastica al termine del suo utilizzo. vita. Un recente rapporto dell'OCSE prevede che la quantità di rifiuti di plastica prodotti in tutto il mondo sarà quasi triplicata entro il 2060, con circa la metà che finirà in discarica e meno di un quinto riciclato.
Mentre le bioplastiche – derivate da fonti biologiche come l’amido di mais, la manioca o la canna da zucchero – sono viste come una scelta più sostenibile dai consumatori, gli attuali metodi di produzione delle bioplastiche sono costosi e competono con l’agricoltura basata sugli alimenti per l’uso del territorio. Nel frattempo, i metodi di riciclaggio meccanico sono inefficienti e generano CO2 e non sono in grado di produrre materiali riutilizzabili di alta qualità. Queste plastiche "verdi" finiscono principalmente in discarica dopo un solo utilizzo, inducendo molti rivenditori a tornare a utilizzare materiali a base di petrolio e fossili.
La velocità con cui le bioplastiche si decompongono utilizzando questo nuovo metodo potrebbe rivoluzionare la produzione di plastica, offrendo un modello efficiente, scalabile e sostenibile per il riciclaggio delle bioplastiche monouso. La ricerca, che costituisce un passo avanti significativo nella riciclabilità delle bioplastiche monouso, apre l’opportunità per un’economia circolare e sostenibile che elimina la produzione di plastica di origine fossile e affronta l’enorme volume di rifiuti di plastica che finiscono nelle discariche e negli ambienti naturali. .
Il dottor Alex Brogan, docente di chimica al King's College di Londra, ha dichiarato:"L'ispirazione per questo progetto è venuta da un problema con la bioplastica utilizzata nei prodotti medici e chirurgici che si degrada nel corpo. Abbiamo risolto questo problema e lo abbiamo applicato al problema del riciclo delle bioplastiche monouso che utilizziamo nella nostra vita quotidiana utilizzando un enzima comune presente nei detersivi biologici per il bucato. Essere in grado di sfruttare la biologia per fornire soluzioni sostenibili attraverso la chimica ci consente di iniziare a pensare ai rifiuti come a una risorsa in modo da poterci muovere lontano dal petrolio e da altre fonti non rinnovabili per creare i materiali di cui abbiamo bisogno per la vita moderna."
Gli scienziati stanno ora estendendo la loro ricerca per migliorare il riciclaggio di altre materie plastiche comunemente usate e prodotte in serie, come quelle utilizzate nelle bottiglie d'acqua monouso, negli imballaggi in plastica in fogli e pellicole e negli indumenti.
Susana Meza Huaman, Ph.D. ricercatore del progetto presso il King's College di Londra, ha dichiarato:"La nostra ricerca segna il primo passo nello sviluppo di nuove tecnologie nella gestione dei rifiuti per il riciclaggio di bioplastiche di pari qualità rispetto al prodotto vergine. Fino ad ora questa è stata una grande sfida nel riciclaggio della plastica, poiché, sebbene le bioplastiche siano costituite da materiali biologici, non sono tutte compostabili e la maggior parte dei metodi di riciclaggio attuali sono inefficienti. Il nostro approccio chimico accelera significativamente la degradazione delle bioplastiche, consentendone il riciclo e il riutilizzo."
Ulteriori informazioni: Susana M. Meza Huaman et al, Un percorso generale per riorganizzare gli enzimi idrolitici verso la degradazione della plastica, Cell Reports Physical Science (2024). DOI:10.1016/j.xcrp.2024.101783
Informazioni sul giornale: Cell Reports Scienze fisiche
Fornito dal King's College di Londra
