Enzima projetada por IA pode devorar lixo plástico em horas

Cientistas desenvolveram uma nova variante de enzima que pode decompor completamente os resíduos de plástico em menos de 24 horas, aumentando as esperanças de que os processos biológicos possam fornecer uma rota para enfrentar a crescente crise mundial de plásticos.

Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin anunciaram recentemente que usaram inteligência artificial para projetar com sucesso um tipo de enzima, chamada hidrolase, que pode quebrar o plástico PET em suas moléculas.

Esses materiais podem então ser reformados em novos produtos.

“As possibilidades são infinitas em todos os setores para alavancar esse processo de reciclagem de ponta”, disse Hal Alper, um dos principais pesquisadores e professor do Departamento de Engenharia Química McKetta da UT Austin.

“Além da óbvia indústria de gerenciamento de resíduos, 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”.

Os pesquisadores demonstraram todo um processo de reciclagem circular, usando a enzima para quebrar completamente as amostras de plástico em materiais que eles usaram para gerar peças inteiramente novas de PET.

Notavelmente, o processo funcionou tão bem com PET de cores quanto com produtos transparentes.

Tentativas anteriores de usar enzimas para quebrar o PET foram limitadas por uma série de fatores, desde a vulnerabilidade das enzimas às faixas de temperatura e pH até suas lentas taxas de reação.

Mas essa enzima “robusta”, acreditam os pesquisadores, será capaz de lidar com variações de temperatura em condições de campo.

“Ao considerar aplicações de limpeza ambiental, você precisa de uma enzima que possa funcionar à temperatura ambiente”, disse Alper.

“Esse requisito é onde nossa tecnologia tem uma enorme vantagem no futuro.”

Em quantidades suficientes, a enzima pode ser usada para limpar aterros e usinas de resíduos cheios de plástico, ou simplesmente locais que foram poluídos por plásticos.

Com 400 milhões de toneladas de plástico sendo descartadas todos os anos, novas soluções para a crise dos resíduos plásticos são extremamente necessárias.

Menos de 10% do lixo plástico do mundo é reciclado; o restante se decompõe no meio ambiente, poluindo a água, a cadeia alimentar e até o ar.

Como resultado, o plástico já foi encontrado em todos os lugares da Terra, da atmosfera ao sangue humano.

As consequências disso para a saúde dos seres humanos são, por enquanto, amplamente desconhecidas, mas é improvável que sejam benéficas.

A pesquisa até agora mostrou que os microplásticos em humanos podem causar danos às células.

Em março, 175 membros das Nações Unidas concordaram pela primeira vez em elaborar um tratado internacional para combater a poluição plástica.

Fundamentalmente, espera-se que tal tratado resolva o problema do excesso de oferta de plásticos, que está sendo impulsionado principalmente pela indústria de petróleo e gás.

O artigo “Machine learning aided engineering of hydrolases for PET depolymerization” pode ser visto na Nature.