En 2016, après avoir passé cinq ans à chercher parmi des tas de déchets, des chercheurs japonais ont découvert une souche de bactérie qui a naturellement évolué pour ronger le polyéthylène téréphtalate, le plastique commun appelé PET ou polyester.
Comme Smithsonian.com l'avait signalé à l'époque, la nouvelle bactérie pourrait décomposer le PET en composés beaucoup plus petits. Cette découverte était une étape prometteuse vers une solution au problème croissant du plastique dans le monde.
Des scientifiques de l'Université de Portsmouth au Royaume-Uni et du Laboratoire national des énergies renouvelables du département américain de l'Énergie ont réalisé une nouvelle avancée. Alors qu'ils étudiaient la structure d'une enzyme trouvée dans cette bactérie, les chercheurs ont accidentellement créé une «enzyme mutante» capable de décomposer le plastique en quelques jours.
Cet heureux accident permet de recycler complètement les bouteilles, dans leur forme originale, rapporte Damian Carrington, du Guardian . Les chercheurs détaillent leurs résultats dans une étude publiée au début de ce mois dans les Actes de la National Academy of Sciences .
Le polyéthylène téréphtalate est un plastique solide mais léger. C'est ce qu'on appelle le polyester lorsqu'il est utilisé dans les tissus et les fibres, mais le PET lorsqu'il est utilisé dans les bouteilles, les pots, les contenants et les emballages, selon PETRA, l'association industrielle représentant les producteurs nord-américains de PET.
Comme le rapporte Linda Poon pour CityLab, un million de bouteilles en plastique sont produites chaque minute et la plupart d'entre elles - environ 90% - aboutissent dans des décharges, des océans et des parcs plutôt que d'être recyclées. La décomposition naturelle du PET peut prendre des siècles. Ce qui est recyclé est généralement utilisé dans les textiles, comme les vêtements ou les tapis.
Comme le rapporte Carrington, l’équipe de chercheurs dirigée par le professeur John McGeehan de l’Université de Portsmouth ne voulait au départ que modifier l’enzyme pour voir son évolution. Ils ont commencé par déterminer la structure exacte de l'enzyme de la bactérie, puis ont utilisé la technologie des rayons X pour examiner des atomes individuels.
Ils ont constaté que la structure ressemblait à celle qui a évolué pour décomposer un polymère naturel appelé cutine, qui forme un revêtement cireux et hydrofuge pour de nombreuses plantes. En ajustant l'enzyme pour explorer cette similarité, ils ont accidentellement fini avec un composé capable de décomposer le plastique de 20% plus efficacement.
"Ce qui s'est en fait avéré, c'est que nous avons amélioré l'enzyme, ce qui a été un choc", a déclaré McGeehan à Carrington.
Gros plan d'un plastique PET dégradant nouvellement créé. (Dennis Schroeder / NREL) Les recherches ont montré à maintes reprises que les plastiques constituaient un problème croissant pour les océans du monde. Une étude réalisée en 2015 a révélé qu'environ huit millions de tonnes de plastiques pénètrent dans l'océan chaque année, avait rapporté National Geographic à l'époque. Et tout ce plastique nuit à la faune. De nombreux oiseaux de mer et autres animaux marins jettent leur dévolu sur les morceaux colorés, prenant le plastique pour de la nourriture.
Cela signifie qu'une solution potentielle à notre problème de plastique pourrait être un progrès majeur. Mais l'enzyme mutante peut-elle vraiment résoudre ce problème?
Selon Ocean Conservancy, une organisation à but non lucratif basée à Washington, DC, la réponse à cette question est non. En réponse à la nouvelle étude, le conservatoire a publié un communiqué citant Ramani Narayan, professeur de génie chimique et de science des matériaux à la Michigan State University: «Le problème ne réside pas dans la« technologie »permettant de réutiliser le PET ou de le démanteler pour le remplacer, mais pour le récupérer. et économie des procédés utilisés. Les bouteilles en PET semi-cristallines sont déjà entièrement recyclables dans nos systèmes actuels. ”
En d’autres termes, le problème majeur n’est pas de briser le plastique, mais de le retirer de l’océan. Au lieu de cela, la conservation suggère de s’efforcer de garder les plastiques hors de l’océan en premier lieu.
Comme le rapporte Poon, ce n'est pas la première fois que des scientifiques effectuent des découvertes intéressantes, potentiellement plastiques, de résolution de problèmes. L'année dernière, des chercheurs espagnols ont annoncé la découverte d'une espèce de ver à cire capable de se sortir d'un sac en plastique.
Cependant, les chercheurs sont optimistes quant à leur "enzyme mutante". Selon un communiqué de presse, ils travaillent maintenant à réduire le temps nécessaire à la dégradation des plastiques par l'enzyme. Accélérer le processus pourrait permettre une utilisation légitime à grande échelle - et pourrait signifier que moins de plastique entrerait dans l'environnement.
"Ce que nous espérons faire, c'est utiliser cette enzyme pour transformer ce plastique en ses composants d'origine, afin que nous puissions littéralement le recycler en plastique", a déclaré McGeehan à Carrington. "Cela signifie que nous n'aurons plus besoin de récupérer de pétrole et que, fondamentalement, cela devrait réduire la quantité de plastique dans l'environnement."
