Início Notícias Tecnologia

Investigadores criam enzima que come PET

Investigadores da Universidade do Texas, nos EUA, criaram uma variante da enzima PETase capaz de quebrar os plásticos a baixas temperaturas e fazer com que a degradação dos mesmos ocorra não em anos, mas em apenas alguns dias ou até horas, dando um forte impulso à reciclagem em diversas indústrias, incluindo a têxtil.

[©Unsplash/Nick Fewings]

A descoberta de uma variante da enzima PETase, publicada na revista Nature, pode ajudar a resolver um dos problemas ambientais mais prementes: o que fazer com os milhões de toneladas de resíduos plásticos que se acumulam em aterros sanitários e poluem a terra e o oceano.

De acordo com a informação publicada pela Universidade do Texas, a enzima tem o potencial de acelerar a reciclagem em larga escala, o que permitiria que as principais indústrias reduzissem o seu impacto ambiental graças à recuperação e reutilização de plásticos ao nível molecular.

«As possibilidades são infinitas em todas as indústrias para alavancar este revolucionário processo de reciclagem», considera Hal Alper, professor do Departamento de Engenharia Química McKetta na Universidade do Texas. «Além, obviamente, da indústria de gestão de resíduos, isto também oferece às empresas de todos os sectores a oportunidade de assumir a liderança na reciclagem dos seus produtos. Através destas abordagens enzimáticas mais sustentáveis, podemos começar a vislumbrar uma verdadeira economia circular para o plástico», acrescenta.

O projeto foca-se no tereftalato de polietileno (PET), um polímero encontrado na maioria das embalagens de bens consumo, incluindo de alimentos, garrafas de refrigerantes, e em certas fibras e têxteis, que representa 12% de todo o lixo mundial.

[©Unsplash/Sai Abhinivesh Burla]
A enzima foi capaz de completar um “processo circular” de desfazer o plástico em partes mais pequenas (despolimerização) e depois juntá-lo quimicamente (repolimerização). Em alguns casos, esses plásticos foram totalmente decompostos em monómeros em menos de 24 horas, sublinha a Universidade do Texas.

Investigadores da Escola de Engenharia Cockrell e da Faculdade de Ciências Naturais usaram um modelo de machine learning (aprendizagem automática) para gerar novas mutações numa enzima natural chamada PETase, que permite às bactérias degradarem os plásticos PET. O modelo prevê que mutações nestas enzimas possibilitam atingir o objetivo de despolimerizar rapidamente resíduos plásticos pós-consumo a baixas temperaturas.

Através deste processo, que incluiu o estudo de 51 embalagens plásticas pós-consumo diferentes, cinco fibras e têxteis de poliéster diferentes e garrafas de água, todas feitas de PET, os investigadores provaram a eficácia da enzima, que batizaram de FAST-PETase, um acrónimo de “functional, active, stable and tolerant PETase” (que em português pode ser traduzido por PETase funcional, ativa, estável e tolerante).

«Este trabalho demonstra realmente o poder de juntar diferentes disciplinas, da biologia sintética à engenharia química e à inteligência artificial», salienta Andrew Ellington, professor do Centro de Sistemas e Biologia Sintética, cuja equipa liderou o desenvolvimento do modelo de machine learning.

Combate à poluição

A reciclagem é a maneira mais óbvia de reduzir o desperdício de plástico, mas, em termos mundiais, menos de 10% de todo o plástico foi reciclado. O método mais comum para descartar o plástico, além de coloca-lo num aterro, é queimá-lo, o que é caro, consome muita energia e lança gases prejudiciais para a atmosfera, aponta a Universidade do Texas. Outras alternativas incluem processos industriais como glicólise, pirólise e/ou metanólise, que são muito intensivos em termos energia.

As soluções biológicas consomem muito menos energia, refere a instituição. «A pesquisa sobre enzimas para reciclagem de

©Unsplash/Naja Bertolt Jensen]

plástico avançou nos últimos 15 anos. Contudo, até agora, ninguém tinha conseguido descobrir como fazer enzimas que pudessem operar eficientemente a baixas temperaturas, para torná-las portáteis e acessíveis em grande escala industrial. A FAST-PETase pode realizar o processo a menos de 50 graus Celsius», destaca a Universidade do Texas.

Os próximos passos passarão por escalar a produção de enzimas para uma aplicação industrial e ambiental. Os investigadores já submeteram um pedido de patente e estão a analisar a sua utilização em diferentes áreas.

«Quando se considera aplicações de limpeza ambiental, é preciso ter uma enzima que possa funcionar à temperatura ambiente. Esse requisito é onde nossa tecnologia tem uma enorme vantagem no futuro», resume Hal Alper.