Pesquisadores usam a inteligência artificial para criar uma enzima que quebra o PET para virar novos produtos
A soma de biologia e tecnologia é igual a uma solução inovadora para reduzir o impacto ambiental do descarte de plástico. Pesquisadores da Universidade do Texas, em Austin (Estados Unidos), desenvolveram uma enzima capaz de decompor completamente os resíduos de plástico tipo PET —em alguns casos, em menos de 24 horas; em outros em até uma semana, sendo que a degradação natural leva séculos para acontecer.
Segundo o estudo, esse tipo de plástico representa 12% dos resíduos sólidos gerados em todo o mundo, daí a importância de pensar em alternativas para degradar ou reutilizar esse material. Quando aplicada em grandes volumes, a enzima pode ser usada para limpar aterros e usinas de resíduos de plástico, ou simplesmente locais que foram poluídos por esse material.
A inovação proposta por esse time, em um estudo publicado na revista Nature, é usar inteligência artificial para projetar a enzima hidrolase para quebrar o PET em moléculas de componentes, que depois podem ser transformadas em novos produtos.
Usar a hidrolase no PET era difícil porque a enzima não tinha robustez suficiente em certas faixas de temperatura e pH e não podia ser aplicada diretamente em plásticos pós-consumo. Por isso, os pesquisadores desenvolveram um modelo de machine learning para gerar novas mutações na enzima PETase, que permite que bactérias degradem o PET em baixas temperaturas.
Essa nova enzima, batizada de FAST PETase, foi capaz de quebrar completamente as amostras de plástico de 51 tipos diferentes de embalagem que o time de pesquisadores usou para gerar peças novas de PET com sucesso, tanto em plásticos de cores mistas como em produtos transparentes.
“Demonstramos que o PET pós-consumo não tratado de 51 produtos termoformados diferentes pode ser quase completamente degradado pelo FAST-PETase em 1 semana”, aponta o estudo. “Coletivamente, nossos resultados demonstram uma rota viável para a reciclagem enzimática de plástico em escala industrial.”
“Ao considerar aplicações de limpeza ambiental, precisamos de uma enzima que possa funcionar no ambiente à temperatura ambiente. Esse requisito é onde nossa tecnologia tem uma enorme vantagem no futuro”, disse ao site da universidade Hal Alper, um dos principais pesquisadores e professor do Departamento de Engenharia Química McKetta da Universidade do Texas em Austin.
Com essa solução, os pesquisadores querem tornar realidade a economia circular de plásticos, ou seja, um modelo no qual os materiais não vão para o lixo ou para o aterro após o uso, e sim são reaproveitados como matérias-primas para novos produtos.
“As possibilidades são infinitas em todos os setores para alavancar esse processo de reciclagem de ponta”, afirma Alper. “Isso também oferece às empresas de todos os setores a oportunidade de liderar a reciclagem de seus produtos. Por meio dessas abordagens enzimáticas mais sustentáveis, podemos começar a vislumbrar uma verdadeira economia circular de plásticos”.
