Freqüentemente, você ouvirá a poluição plástica ser considerada um problema. Mas a realidade é que são vários problemas. Dependendo das propriedades que necessitamos, formamos plásticos a partir de diferentes polímeros, cada um dos quais é mantido unido por um tipo distinto de ligação química. Portanto, o método que utilizamos para decompor um tipo de polímero pode ser incompatível com a química de outro.
Esse problema é o motivo pelo qual, apesar de termos tido sucesso em encontrar enzimas que decompõem plásticos comuns como poliésteres e PET, elas são apenas soluções parciais para os resíduos plásticos. No entanto, os pesquisadores não estão sentados e aproveitando o triunfo das soluções parciais, e agora têm ferramentas de design de proteínas muito sofisticadas para ajudá-los.
Essa é a história por trás de uma enzima completamente nova que os pesquisadores desenvolveram para quebrar o poliuretano, o polímero comumente usado para fazer amortecimento de espuma, entre outras coisas. A nova enzima é compatível com um processo de reciclagem de estilo industrial que divide o polímero em seus blocos básicos, que podem ser usados para formar poliuretano novo.
Quebrando o poliuretano
Os princípios básicos das ligações químicas que ligam os poliuretanos. O resto do polímero é representado por X aqui.
O novo artigo que descreve o desenvolvimento desta enzima expõe a escala do problema: Em 2024, produzimos 22 milhões de toneladas métricas de poliuretano. A ligação de uretano que os define envolve um nitrogênio ligado a um carbono que, por sua vez, está ligado a dois oxigênios, um dos quais se liga ao resto do polímero. O resto do polímero, ligado por estas ligações, pode ser bastante complexo e muitas vezes contém estruturas em anel relacionadas com o benzeno.
Digerir poliuretanos é um desafio. As cadeias poliméricas individuais costumam ser extensivamente reticuladas e as estruturas volumosas podem dificultar o acesso das enzimas às ligações que podem digerir. Um produto químico chamado dietilenoglicol pode quebrar parcialmente essas moléculas, mas apenas em temperaturas elevadas. E deixa para trás uma confusão complicada de produtos químicos que não podem ser realimentados em nenhuma reação útil. Em vez disso, normalmente é incinerado como resíduo perigoso.
