Nosso planeta e tudo o que vive nele desmorona sob o peso de todo o lixo plástico que produzimos. A quantidade desses materiais não biodegradáveis que são jogados fora após o uso só está aumentando, então precisamos de novas maneiras de lidar com eles rapidamente.
Um novo estudo demonstra a prova de conceito de uma abordagem totalmente nova para a reciclagem de plásticos, inspirada na forma como a natureza naturalmente “recicla” os constituintes da matéria orgânica. Polímeros presente em nosso ambiente.
A abordagem é baseada no fato de que Proteínas dentro dos polímeros orgânicos são constantemente quebrados em partes e remontados em várias proteínas sem perder a qualidade dos blocos de construção. Quando se trata de reciclar plástico – um polímero sintético – sem decompor, temos essencialmente que pensar menor.
As proteínas são um dos compostos orgânicos mais importantes 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 maneira como essas moléculas podem ser quebradas e reconfiguradas é uma estratégia potencial para reciclar polímeros sintéticos.
“Uma proteína é como um colar de pérolas, com cada pérola sendo um aminoácido”, diz a cientista de materiais Simone Giaveri, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (EPFL).
“Cada pérola tem uma cor diferente, e a sequência de cores determina a estrutura do fio e, portanto, suas propriedades. Na natureza, as cadeias de proteínas se dividem em aminoácidos individuais, e as células remontam esses aminoácidos para formar novas proteínas – isto é, elas criam novas cadeias de pérolas com uma sequência de cores diferente. “
“Reciclagem da economia circular inspirada na natureza”, naCRe para abreviar, é como os pesquisadores chamam sua abordagem.
Em testes de laboratório, a equipe foi capaz de quebrar proteínas selecionadas em aminoácidos e, em seguida, montá-las em novas proteínas com diferentes estruturas e usos. Em um caso, eles transformaram as proteínas da seda em proteína fluorescente verde, um traçador brilhante usado em pesquisas biomédicas. Apesar desta desconstrução e reconstrução, a qualidade das proteínas permanece constante.
De acordo com a análise da equipe, os mecanismos que ocorrem naturalmente nas proteínas também podem ser transferidos para os plásticos, embora o desenvolvimento e o dimensionamento da tecnologia necessária ainda levem algum tempo.
Existem grandes diferenças entre polímeros naturais e sintéticos, mas os pesquisadores acreditam que essa nova abordagem de reciclagem é viável – e usaria os materiais pelo maior tempo possível.
“Isso exigirá uma mentalidade radicalmente diferente”, diz o cientista de materiais Francesco Stellacci, da EPFL. “Os polímeros são colares de pérolas, mas os polímeros sintéticos são compostos principalmente de pérolas da mesma cor e, quando a cor é diferente, a ordem das cores raramente importa.”
“Além disso, não temos uma maneira eficiente de combinar polímeros sintéticos de contas de cores diferentes de forma que sua ordem seja controlada.”
Os plásticos biodegradáveis também geram resíduos que devem ser armazenados ou enterrados após a conclusão do processo de reciclagem, com as consequências habituais para o meio ambiente em termos de uso do solo e poluição ambiental. A nova estratégia pode ajudar.
Os pesquisadores estimam que uma pessoa joga fora uma média de cerca de 2 toneladas de plástico ao longo de uma vida de 70 anos – e quando você considera que quase 8 bilhões de pessoas vivem atualmente no planeta, isso é uma quantidade catastrófica de lixo.
E embora estejamos fazendo algum progresso no tratamento de nosso problema de poluição por plástico, agora isso está longe de ser suficiente. Para evitar que os plásticos causem mais danos ao nosso mundo e à nossa saúde, é necessário repensar e agir radicalmente.
“No futuro, a sustentabilidade significará levar a reciclagem a extremos, juntando muitos itens diferentes e reciclando a mistura para produzir um novo material diferente a cada dia.” diz Stellacci. “A natureza já está fazendo isso.”
O estudo foi publicado em Materiais avançados.