Esses engenheiros criaram uma abordagem totalmente nova para a reciclagem de plástico

Nosso planeta e tudo o que vive nele estão sofrendo com o peso de todos os resíduos de plástico que produzimos. O volume desses materiais não biodegradáveis ​​que são descartados após o uso só está aumentando, por isso precisamos de novas formas de processá-los rapidamente.

Um novo estudo de prova de conceito demonstra uma abordagem totalmente nova para a reciclagem de plástico, inspirada na forma natural de “reciclar” os componentes de materiais orgânicos. Polímeros presente em nosso ambiente.

A abordagem segue a direção do fato de que Proteínas No interior, os polímeros orgânicos estão constantemente se desintegrando em pedaços e remontados em diferentes proteínas, sem perder a qualidade de seus blocos de construção. Basicamente, quando se trata de reciclar plástico – um polímero sintético – sem quebrá-lo, temos que pensar menor.

As proteínas são um dos principais compostos orgânicos que servem como blocos de construção para tudo o que é biológico. Eles são longas cadeias de moléculas (ou monômeros) conhecidas como aminoácidos, e os pesquisadores acreditam que a forma como essas moléculas podem ser quebradas e remodeladas aponta para uma estratégia potencial para reciclar polímeros sintéticos.

“A proteína é como um colar de pérolas, em que cada pérola é um aminoácido.” O cientista de materiais Simon Giavieri diz:do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (EPFL) na Suíça.

“Cada pérola tem uma cor diferente, e a sequência de cores determina a estrutura da cadeia e, portanto, suas propriedades. Na natureza, as cadeias de proteínas se dividem nos aminoácidos constituintes, e as células reúnem esses aminoácidos para formar novas proteínas, ou seja, eles fazem novos fios de pérolas com uma sequência de cores diferente. ”

Os pesquisadores chamaram sua abordagem de “Reciclagem da Economia Circular Inspirada pela Natureza”, ou NaCRe, para abreviar.

Em testes de laboratório, a equipe foi capaz de quebrar proteínas específicas em aminoácidos e, em seguida, montá-las em novas proteínas com diferentes estruturas e usos. Em um caso, eles transformaram proteínas da seda em proteína fluorescente verde, um traçador brilhante usado em pesquisas biomédicas. Apesar dessa desmontagem e reconstrução, a qualidade das proteínas permanece constante.

(Giaveri et al., materiais avançados, 2021)

De acordo com a análise da equipe, os mecanismos que ocorrem naturalmente nas proteínas também podem ser aplicados aos plásticos, embora o desenvolvimento e a ampliação da tecnologia necessária leve algum tempo.

Existem diferenças significativas entre polímeros naturais e sintéticos a serem considerados, mas os pesquisadores dizem que essa nova abordagem de reciclagem é possível – e manterá o material em uso pelo maior tempo possível.

“Isso exigiria uma mentalidade radicalmente diferente”, O cientista de materiais Francesco Stellaci diz:da EPFL. “Os polímeros são fios de pérolas, mas os polímeros sintéticos são feitos principalmente de pérolas que são todas da mesma cor e quando a cor é diferente, a sequência de cores raramente importa.”

“Além disso, não temos um método eficiente para sintetizar polímeros sintéticos a partir de pérolas de cores diferentes de forma a controlar sua sequência.”

Mesmo os plásticos biodegradáveis ​​geram resíduos que devem ser armazenados ou enterrados após o término do processo de reciclagem, com o golpe usual para o meio ambiente em termos de uso do solo e poluição. Uma nova estratégia pode ajudar a consertar isso.

Os pesquisadores estimam que ao longo de 70 anos de vida, uma pessoa média joga fora cerca de 2 toneladas métricas de plástico – e dadas as cerca de 8 bilhões de pessoas no planeta agora, isso é uma quantidade desastrosa de lixo.

E embora estejamos fazendo algum progresso no combate ao problema da poluição do plástico, não é o suficiente agora. É necessária uma mudança fundamental no pensamento e na ação se quisermos impedir que o plástico cause mais danos ao nosso mundo e à nossa saúde.

“No futuro, a sustentabilidade implicará levar a reciclagem ao limite, juntando um monte de coisas diferentes e reciclando a mistura para fazer um novo material diferente a cada dia,” Stellaci diz. A natureza já faz isso.

A pesquisa foi publicada em materiais avançados.