Por que as garrafas de plástico são difíceis de reciclar completamente?

Publicado na revista The Journal of Physical Chemistry Letters, o trabalho do Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) e do Institut de Química Avançada da Catalunha (IQAC-CSIC) — ambas entidades espanholas — aponta como o principal problema a grande quantidade de energia necessária para que a enzima se encaixe nas cadeias de polímero quando estão extremamente compactadas.

A ciência leva duas décadas tentando aperfeiçoar enzimas para decompor este material, presente em milhões de toneladas de resíduos, mas a maioria funciona apenas em sua porção mais macia.

Porém, os produtos comerciais costumam conter um alto grau de cristalinidade, com as moléculas muito ordenadas, o que representa um grande problema para a degradação biológica.

Para a elaboração do estudo, a equipe científica combinou a análise de dados experimentais sobre a forma das cadeias de plástico com simulações computacionais de alta precisão, que permitiram observar como a enzima se une a pequenos fragmentos de plástico e medir o esforço energético deste processo.

"Nossos resultados demonstram que, embora a enzima seja teoricamente capaz de alcançar a posição correta para realizar o corte químico tanto no plástico macio quanto no cristalino, o custo energético para conseguir isto neste último é proibitivo", apontou o autor responsável pelo trabalho, Francesco Colizzi.

Ao compreender que a limitação é estrutural e energética, os pesquisadores podem agora concentrar-se em modificar a arquitetura das enzimas existentes.

"Se conseguirmos desenhar enzimas que superem estas barreiras de energia, estaremos muito mais perto de uma verdadeira economia circular onde as garrafas antigas possam se transformar em garrafas novas da mesma qualidade, uma e outra vez", apontou a primeira autora do estudo, Ania Di Pede-Mattatelli.

Para os cientistas, este achado coloca sobre a mesa a necessidade de desenhar novas ferramentas biotecnológicas para uma reciclagem circular e mais sustentável, desvinculada dos recursos fósseis.

A colaboração internacional, conforme asseguram, é chave para conseguir o objetivo final: criar um catálogo de biocatalizadores otimizados para diferentes tipos de resíduos plásticos, minimizando a pegada de carbono do processo de reciclagem e oferecendo uma alternativa viável à produção de plástico virgem derivado do petróleo.