Il nostro pianeta e tutto ciò che vive su di esso si sta piegando sotto il peso di tutti i rifiuti di plastica che stiamo producendo. Il volume di questi materiali non biodegradabili scartati dopo l'uso è in aumento, quindi abbiamo bisogno di nuovi modi per affrontarli, e velocemente. Un nuovo studio dimostra il proof-of-concept di un approccio completamente nuovo al riciclo della plastica, ispirato al modo in cui la natura "ricicla" naturalmente i componenti dei polimeri organici presenti nel nostro ambiente.
L'approccio prende spunto dal fatto che le proteine all'interno dei polimeri organici vengono costantemente scomposte in parti e riassemblate in diverse proteine, senza perdere la qualità degli elementi costitutivi. In sostanza, quando si tratta di riciclare la plastica – un polimero sintetico – senza degradarla, dobbiamo pensare in piccolo.
Le proteine sono uno dei principali composti organici che fungono da mattoni per tutto ciò che è biologico. Sono lunghe catene di molecole (o monomeri) note come amminoacidi e i ricercatori pensano che il modo in cui queste molecole possono essere spezzate e riconfigurate suggerisca una potenziale strategia per il riciclaggio dei polimeri sintetici.
"Una proteina è come un filo di perle, dove ogni perla è un amminoacido", ha spiegato lo scienziato dei materiali Simone Giaveri, dell'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera. "Ogni perla ha un colore diverso e la sequenza di colori determina la struttura delle stringhe e di conseguenza le sue proprietà. In natura, le catene proteiche si rompono negli amminoacidi costituenti e le cellule rimetteranno insieme tali amminoacidi per formare nuove proteine, cioè creano nuovi fili di perle con una sequenza di colori diversa.
Nei test di laboratorio, il team è stato in grado di dividere proteine selezionate in amminoacidi, quindi assemblarle in nuove proteine con strutture e usi diversi. In un caso, hanno trasformato le proteine della seta in proteina fluorescente verde, che è un tracciante utilizzato nella ricerca biomedica.
Secondo l'analisi del team, i meccanismi che si verificano naturalmente nelle proteine potrebbero essere applicati anche alle materie plastiche, anche se lo sviluppo e l'espansione della tecnologia necessaria richiederà del tempo. Ci sono grandi differenze tra polimeri naturali e sintetici da prendere in considerazione, ma i ricercatori dicono che questo nuovo approccio al riciclaggio è fattibile e manterrebbe i materiali in uso il più a lungo possibile.
Anche le plastiche biodegradabili creano residui di rifiuti che devono essere stoccati o interrati al termine del processo di riciclo, con i soliti effetti a catena per l'ambiente in termini di utilizzo del suolo e inquinamento. La nuova strategia potrebbe aiutare a risolvere questo problema.
I ricercatori stimano che in una durata di vita di 70 anni, una persona butta via circa 2 tonnellate di plastica in media - e considerando che quasi 8 miliardi di persone sono sul pianeta in questo momento, si tratta di una quantità catastrofica di rifiuti. Un cambiamento radicale nel pensiero e nell'azione è necessario se vogliamo impedire che la plastica faccia ulteriori danni al nostro mondo e alla nostra salute.