Jak przypominają naukowcy, na Ziemi zalegają miliardy ton plastikowych śmieci zgromadzonych na wysypiskach, zanieczyszczających morza oraz lądy.
Tymczasem jak przekonują w publikacji, enzym, który opracowali, rozkłada w kilka dni, a nawet kilka godzin tworzywa sztuczne, których naturalny rozpad wymaga setek lat. - Możliwości enzymu są praktycznie nieograniczone, jeśli chodzi o wsparcie recyklingu - twierdzi prof. Hal Alper, jeden z badaczy.
PET rozłożony nawet w kilka godzin
Enzym działa na poli(tereftalan etylenu), czyli PET - jeden z najpowszechniejszych plastików, który znajduje się np. w większości opakowań, a także niektórych ubraniach czy włóknach. To właśnie z tego tworzywa wykonanych jest aż 12 proc. wszystkich światowych odpadów stałych.
Z pomocą enzymu naukowcy zdołali rozłożyć plastik, czasami nawet w ciągu godzin, a potem z powstałych substancji odzyskać wyjściowe tworzywo. Do opracowania enzymu wykorzystali sztuczną inteligencję, która zaprojektowała go po analizie naturalnego enzymu PETazy, pozwalającego na rozkładanie plastiku niektórym bakteriom.
Wynalazkowi badacze nadali nazwę FAST-PETaz. Słowo "fast" (ang. szybki) ma stanowić skrót od functional, active, stable and tolerant - funkcjonalny, aktywny, stabilny i odporny.
- Praca ta naprawdę pokazuje moc, jaka wynika z połączenia różnych dyscyplin - od syntetycznej biologii, przez inżynierię chemiczną, po sztuczną inteligencję - zwraca uwagę prof. Andrew Ellington kierujący zespołem zajmującym się sztuczną inteligencją.
Diabeł tkwi w temperaturze
Mimo 15 lat rozwoju tej dziedziny, do tej pory nie udawało się znaleźć enzymu, który efektywnie rozkładałby plastik w pokojowej temperaturze, jego użycie było relatywnie łatwe, także w przemysłowej skali oraz niedrogie. Opisana w "Nature" FAST-PETaza działa przy 50 st. C.
Teraz naukowcy rozpoczynają pracę nad metodą przemysłowej produkcji enzymu. Złożyli już odpowiednie zgłoszenie do urzędu patentowego.
Oprócz wykorzystania wynalazku w recyklingu, widzą też inne zastosowania - usuwanie PET z wysypisk, a także oczyszczanie z niego naturalnych terenów, w których takie śmieci zalegają w dużych ilościach.
To będzie jednak wymagało pewnych udoskonaleń wynalazku. - Jeśli mówimy o oczyszczaniu środowiska, potrzebujemy enzymu pracującego w odpowiedniej temperaturze. Nasza technologia ma ogromną przewagę w postępach na tym polu - mówi prof. Alper.
