Il nuovo enzima generato dall’IA potrebbe eliminare i rifiuti di stampa 3D
I ricercatori hanno utilizzato un processo unico per sviluppare un enzima che dissolve la termoplastica.
I rifiuti di stampa 3D sono un problema ben noto a qualsiasi operatore di stampanti 3D. Filamenti vaganti, strutture di supporto, stampe non riuscite e iterazioni inutilizzate contribuiscono tutti alla pila di plastica spazzatura che si trova vicino a ogni stampante 3D.
Sbarazzarsi di quei rifiuti sta diventando un problema. Potrebbe essere semplicemente inviato alla discarica, ma non è una buona idea perché le discariche hanno generalmente una capacità limitata e, cosa più importante, non vuoi davvero introdurre ancora più fonti di microplastiche nell’ambiente.
Ma cosa puoi fare?
Un’opzione è il riciclaggio, in cui il materiale termoplastico viene rifatto in filamento o altri prodotti e riutilizzato. Tuttavia, sebbene sembri la soluzione ovvia, in termini pratici il più delle volte non funziona. Questo perché il mondo è coperto da innumerevoli varianti di termoplastiche ed è impossibile classificarle in categorie adatte al riciclaggio. L’unico approccio pratico che ho visto è quello di raccogliere bottiglie vuote da una specifica azienda di bevande. Ciò garantisce che la chimica termoplastica sia la stessa, ma lascia il restante 99% dei rifiuti di plastica per la discarica.
Un’altra opzione è bruciare i rifiuti di plastica. Questo lo elimina, ma produce fumi nocivi che probabilmente non fanno bene all’ambiente. Ho anche visto pile di materiale termoplastico fuso in mattoni o opere d’arte, ma questo non significa eliminarlo.
Quindi la maggior parte di noi si limita a tenere le nostre pile di scarti di plastica fino a quando non dovrai affrontarlo alla fine.
Ora potrebbe esserci un’altra soluzione all’orizzonte: gli enzimi.
Queste sono molecole peculiari che possono scomporre chimicamente un materiale dopo l’esposizione.
L’idea qui è quella di raccogliere scarti termoplastici e mescolarli con enzimi per abbattere rapidamente le catene polimeriche.
Ciò è stato fatto in passato, ma ci sono limiti significativi alle temperature e all’acidità delle condizioni per il successo. È stato anche un processo molto lento.
La nuova ricerca ha sviluppato un enzima molto più efficace in grado di attaccare il materiale PET.
I ricercatori affermano che l’enzima, FAST-PETasi, è in grado di abbattere quasi completamente una quantità di PET in una sola settimana in un ambiente tra 30-50°C a vari livelli di Ph. Spiegano:
“Dimostriamo che il PET post-consumo non trattato di 51 diversi prodotti termoformati può essere quasi completamente degradato da FAST-PETasi in 1 settimana. FAST-PETase può anche depolimerizzare porzioni amorfe non trattate di una bottiglia d’acqua commerciale e un’intera bottiglia d’acqua pretrattata termicamente a 50°C.
La parte più interessante di questo progetto è stata il modo in cui hanno sviluppato l’enzima. Hanno utilizzato l’approccio dell’apprendimento automatico per progettare il nuovo enzima per un uso robusto e un’azione rapida.
Si potrebbe immaginare un dispositivo relativamente piccolo che abbia una camera calda in cui potrebbero verificarsi le reazioni enzimatiche. Se esistesse un dispositivo del genere, potrebbe essere un accessorio standard per le stampanti 3D: basta gettare gli scarti di PET e si dissolvono.
Ma che dire di altri materiali di stampa 3D? È qui che diventa davvero interessante.
Se i ricercatori utilizzassero con successo l’algoritmo di apprendimento automatico per progettare un enzima compatibile con PET, potrebbero anche essere in grado di progettare un enzima diverso per altri polimeri termoplastici, come PLA, ABS o altri.
Se fosse così, allora quel dispositivo accessorio di stampa 3D potrebbe essere infuso con diversi enzimi che possono attaccare tutti i comuni materiali di stampa 3D. Quindi avresti un unico “cestino dei rifiuti chimici” in cui gettare tutti i tuoi scarti mentre vengono prodotti.
