Des chercheurs en Chine ont mis au point un microbe prometteur en tant que fondement d'un moyen efficace de décomposer le polyéthylène téréphtalate (PET), une fibre plastique commune utilisée pour fabriquer des vêtements et des produits de consommation jetables. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans Biotechnologie microbienne le 28 avril, 2020.

L'équipe de recherche de l'Institut de la bioénergie et des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences, dirigé par le professeur agrégé Liu Yajun, Doctorat., visait à créer une souche de la bactérie appelée Clostridium thermocellum (ou C. thermocellule ) qui dégraderait le PET plus efficacement que les biométhodes actuelles de l'industrie. Ils visaient C. thermocellule en raison de son potentiel de prospérer par temps chaud, environnements sans oxygène.

Les microbes modifiés peuvent également décomposer les fibres végétales, l'équipe de recherche QIBEBT a trouvé.

"Parce que C. thermocellule peut naturellement dégrader efficacement la cellulose, les C. thermocellule - une stratégie basée sur la technologie devrait démontrer un grand potentiel d'application dans le bio-recyclage des déchets textiles mélangés contenant à la fois des fractions de cellulose et de polyester, " dit Liu.

L'économie mondiale est actuellement fortement dépendante du PET pour une gamme de produits. Environ 70 pour cent des fibres utilisées dans la production de vêtements contiennent du PET, et la plupart des produits d'emballage de consommation et des bouteilles de boissons sont fabriqués à partir de PET. Le PET non recyclé est produit à partir de combustibles fossiles, qui sont en partie à blâmer pour le changement climatique provoqué par l'homme.

Des microbes sensibles à la chaleur pour décomposer le PET plus rapidement que leurs homologues à température modérée, a déclaré le professeur Liu. D'abord, son équipe a obtenu des microbes qui prospéreraient au-dessus de 60 degrés Celsius (140 degrés Fahrenheit), une température idéale pour dégrader le PET en ses composants. Ils ont décidé d'utiliser C. thermocellule , qui dans la nature se trouvent à l'intérieur des tas de compost de feuilles et de branches.

L'équipe de recherche a immergé un mince échantillon de PET dans une solution riche en C. thermocellule . Les flacons de test ont été conservés à 60 degrés Celsius pendant 14 jours, à ce moment-là, environ les deux tiers du PET s'étaient décomposés en ce que les ingénieurs pétrochimiques appellent des « matières premières », les composés à base d'hydrocarbures utilisés pour créer une myriade de produits plastiques et autres.

Les installations de recyclage qui biodégradent le PET déploient généralement des microbes qui nécessitent de l'oxygène et des températures plus basses, rendant la mécanique du processus plus énergivore et coûteuse.

Les processus existants de biocatalyse à cellules entières pour dégrader le PET sont également plus lents que le processus examiné dans l'étude, dans lequel environ les deux tiers de l'échantillon de PET testé ont été décomposés en deux semaines. Les processus actuels prennent environ six semaines pour dégrader complètement le PET. Ils nécessitent des intrants énergivores tels que d'énormes moteurs électriques pour agiter les récipients de recyclage et injecter des bulles d'air pour maintenir la température et les niveaux d'oxygène.

L'humanité a produit plus de 8, 300 millions de tonnes métriques de plastiques depuis 1950. Des programmes de recyclage ont déjà détourné des centaines de millions de tonnes de déchets de consommation des décharges, selon l'Environmental Protection Agency des États-Unis. Mais à partir de 2017, l'Environmental Protection Agency des États-Unis a signalé que seulement 30 pour cent environ des déchets plastiques étaient recyclés, avec de grandes quantités encore enfouies et déversées en mer.

« Si davantage affiné et adopté à l'échelle mondiale, ce nouveau procédé a le potentiel d'économiser du temps et de l'argent pour le recyclage du PET, ainsi que de détourner un plus grand pourcentage de PET des décharges et des océans, " dit Liu.