L'accumulation de déchets plastiques menace les écosystèmes, la faune et même la santé humaine, rendant impérative la recherche de solutions innovantes pour leur dégradation efficace. Une avancée récente de chercheurs chinois ouvre une voie prometteuse avec la mise au point d'un plastique "vivant" capable de se décomposer de manière contrôlée, offrant ainsi une alternative durable aux plastiques traditionnels.
Des chercheurs ont développé des "plastiques vivants" en modifiant les spores pour produire la lipase Burkholderia cepacia, permettant une biodégradation quasi complète du polycaprolactone.
Image de SIAT
Cette nouvelle technologie tire son inspiration d'une découverte réalisée en 2016 au Japon, lorsqu'une bactérie appelée
Ideonella sakaiensis a été identifiée dans un sol contaminé par du polyéthylène téréphtalate (PET), un type de plastique couramment utilisé dans les bouteilles. Cette bactérie, capable de se nourrir de plastique en produisant des enzymes spécifiques, a suscité un intérêt croissant dans la recherche de méthodes naturelles pour dégrader les polymères synthétiques.
Les scientifiques de l'Institut de Technologie Avancée de Shenzhen, dirigés par Dai Zhuojun, ont puisé dans cette découverte pour développer leur propre solution de dégradation plastique basée sur des spores bactériennes.
L'innovation proposée repose sur l'utilisation de spores de la bactérie
Bacillus subtilis, génétiquement modifiées pour sécréter une enzyme dégradant le plastique, appelée lipase BC. Ces spores sont incorporées dans des matrices de plastique au cours des processus de fabrication standard, comme l'extrusion à haute température ou la dissolution dans des solvants.
Dans des conditions normales, les spores restent inactives, garantissant la stabilité du matériau pendant son usage quotidien. Cependant, lorsque le plastique subit des stimuli spécifiques tels que l'érosion de surface ou le compostage, les spores s'activent et commencent à produire des enzymes qui amorcent la dégradation du polymère.
Pour tester la viabilité de cette technologie à l'échelle industrielle, les chercheurs ont mené des expériences en utilisant des plastiques contenant ces spores. Les résultats montrent que les "plastiques vivants" se dégradent rapidement: en utilisant des enzymes pour attaquer la surface, les chercheurs ont observé une décomposition complète en 6 à 7 jours. En compostage, les plastiques biodégradables se décomposent en 25 à 30 jours, soit deux fois plus vite que les plastiques conventionnels.
L'équipe a également exploré l'application de cette technologie à d'autres types de plastiques, tels que le PBS, le PBAT, le PLA et même le PET. Les résultats indiquent que les spores restent actives même après un traitement à des températures élevées, ce qui ouvre la voie à une utilisation potentielle sur une gamme étendue de polymères. Cette polyvalence représente un atout considérable pour le développement de nouveaux matériaux biodégradables.
Malgré ces avancées, des défis techniques et logistiques demeurent pour une adoption à grande échelle de cette technologie. L'acceptation par les industries et les consommateurs, ainsi que l'évaluation de son impact environnemental global, seront des étapes cruciales. Toutefois, ces recherches représentent une avancée significative vers la création de matériaux durables, capables de réduire l'empreinte écologique des plastiques dans notre quotidien.