Une avancée majeure dans le domaine de la biomatériaux a été réalisée par des chercheurs chinois qui ont conçu une plastique innovante capable de se décomposer en seulement un mois. Ce matériau, enrichi de spores bactériennes, offre une solution prometteuse pour lutter contre l’inquiétante crise de l’inpollution plastique.
Des chercheurs chinois ont développé un plastique capable de se décomposer en un mois. Il est défini comme « vivant » car il contient des spores bactériennes qui catalysent le processus de dégradation. Comment cela fonctionne-t-il et pourquoi cela pourrait révolutionner la lutte contre la pollution plastique.
Les scientifiques ont créé un plastique vivant révolutionnaire qui se décompose en un mois, réduisant ainsi de moitié les temps de dégradation des plastiques biodégradables expérimentaux dans un système de compostage similaire. Il peut être qualifié de « vivant » car il renferme des spores bactériennes qui, une fois le processus de dégradation entamé, libèrent des substances capables d’accélérer considérablement la destruction. Bien qu’il s’agisse d’une procédure conceptuelle encore confinée aux tests de laboratoire, cela pourrait révolutionner la production de polymères et contribuer à résoudre le problème de la pollution plastique, considérée comme une véritable urgence mondiale.
Chaque année, nous produisons 400 millions de tonnes de plastique, dont 50 % est jetable. Cela indique qu’il est utilisé une seule fois et ensuite jeté ou dispersé dans l’environnement à cause de l’incivilité et de la négligence des gens. Dans cette immense quantité, nous parvenons à recycler à peine 9 %; tout le reste finit incinéré – entraînant d’autres formes de pollution – ou abandonné, devenant un piège mortel pour les animaux et une menace pour notre santé. En se fragmentant, les débris plastiques donnent naissance à des microplastiques et nanoplastiques extrêmement dangereux. Des fragments de polymères plastiques ont été trouvés pratiquement dans chaque organe et tissu humain; selon certaines études, nous en ingérons et inhalons jusqu’à un demi-kilogramme chaque année.
La pollution plastique est tellement omniprésente qu’il est estimé que dans les fonds marins, il y a 14 millions de tonnes, tandis que dans les Alpes, il « pleut » chaque année 3 000 tonnes de plastique. Il a également été calculé que dans le Mer Méditerranée, l’équivalent de 34 000 bouteilles en plastique se retrouve chaque minute. Ces données et les conséquences environnementales catastrophiques qui en découlent soulignent qu’il est insensé de continuer ainsi. C’est pourquoi le nouveau « plastique vivant » récemment inventé pourrait représenter un tournant pour lutter contre la pollution.
Le matériel potentiellement révolutionnaire a été développé par une équipe de chercheurs chinois dirigée par des scientifiques de l’Institut de biologie synthétique et de l’Institut de technologie avancée de Shenzhen, liés à l’Académie chinoise des sciences, qui ont collaboré étroitement avec des collègues du Département de Génie Mécanique et Energétique de l’Université Méridionale des Sciences et Technologie et du Centre des Polymères en Médecine. Les chercheurs, coordonnés par le professeur Chenwang Tang, ont réalisé le plastique vivant grâce à la découverte de bactéries capables de décomposer activement les polymères. Elles ont été identifiées pour la première fois en 2016 dans un centre de recyclage japonais. Depuis, des scientifiques du monde entier ont identifié d’autres microorganismes possédant des capacités similaires, inspirant à leur tour la production d’enzymes synthétiques capables de dévorer efficacement les débris plastiques.
Dans la nouvelle étude, les scientifiques chinois ont pu intégrer les spores de ces bactéries dans un plastique innovant qui, dès que le processus de décomposition commence, se détruit de manière extrêmement rapide. Comme l’explique ScienceAlert, puisque ces enzymes digestives – de grandes protéines – peuvent être instables ou se décomposer facilement, le professeur Tang et ses collègues ont associé une molécule très efficace dans la dégradation du plastique (obtenue à partir de la bactérie Burkholderia cepacia) à la spore d’une autre bactérie particulièrement résistante aux sollicitations mécaniques, Bacillus subtilis. Ils ont ensuite ajouté ces spores dans un plastique à base de policaprolactone ou PLC, sans compromettre les propriétés physiques. En termes simples, il est possible de réaliser des objets comme des contenants et des bouteilles avec ce matériel sans que la présence des bactéries n’altère leurs caractéristiques. Une fois que ce plastique commence à se décomposer, les spores de la bactérie « chimère » sont exposées à l’extérieur et commencent à libérer l’enzyme digestive (BC-lipase) qui détruit le plastique. Comme indiqué, avec cette méthode, l’objet est consommé en environ un mois.
“Cette étude présente un moyen de fabriquer des plastiques écologiques capables de fonctionner lorsque les spores sont inactives et de se décomposer lorsqu’elles sont activées, mettant en lumière le développement de matériaux durables”, ont déclaré le professeur Tang et ses collègues dans l’abstract de l’étude. De plus, les spores survivent au processus de cuisson du plastique (à des centaines de degrés) et restent stables même lorsqu’elles sont immergées dans de la soude pendant deux mois. Les détails de la recherche “Plastiques vivants dégradables programmés par des spores ingénierées” ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifique spécialisée Nature Chemical Biology.