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30.11.2022 | Beate Kittl| News WSL
I microbi dei terreni freddi e alpini possono decomporre la plastica? L'Istituto federale di ricerca sulla foresta, la neve e il paesaggio WSL ne ha analizzato la possibilità. Questi organismi, recentemente scoperti, potrebbero aiutare a scomporre e riciclare la plastica in futuro.
Residui di plastica si trovano ormai in tutto il mondo, persino nella neve delle montagne o ai poli. Anche in regioni fredde come le Alpi o l'Artico esistono batteri o funghi in grado di scomporre queste plastiche? È quanto volevano sapere i microbiologi Joel Rüthi e Beat Frey dell'Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio WSL. La risposta a questa domanda non è interessante solo per la decomposizione dei rifiuti in loco, ma i microrganismi adattati alle basse temperature potrebbero essere utili anche per la degradazione tecnologica della plastica.
Per il suo studio, Rüthi ha interrato in laboratorio pezzi di plastica in campioni di terreno prelevati a 3.000 metri di altitudine in Engadina: due tipi biodegradabili usati per i sacchetti del compost e un pezzo di polietilene (PE), usato per i soliti sacchi neri dei rifiuti. I risultati sono pubblicati nel Journal of Hazardous Materials: dopo cinque mesi a 15 gradi Celsius, le due pellicole degradabili hanno mostrato piccoli fori e una crescita (biofilm) di batteri e filamenti fungini. Il PE, invece, è rimasto completamente invariato. "I sacchi di compost erano parzialmente degradati, ma ci sarebbe voluto molto più tempo perché si decomponessero completamente", spiega Rüthi. Nnelle Alpi - o in qualsiasi altro luogo della natura - non devono essere smaltiti in nessun caso rifiuti di plastica, nemmeno quelli in plastica biodegradabile.
Cosa sia cresciuto esattamente sulle pellicole e si sia apparentemente nutrito della plastica è stato possibile determinarlo solo con metodi genetici. Rüthi ha sminuzzato chimicamente tutto il DNA dei suoi campioni di biofilm, li ha moltiplicati e ha ricomposto al computer le sequenze sovrapposte. In questo modo ha scoperto milioni di geni. Grazie a banche dati comparative, è riuscito a filtrare quelle che contengono il “piano di costruzione” di strumenti molecolari, i cosiddetti enzimi. Questi sono specializzati, ad esempio, nella scomposizione di sostanze come le molecole vegetali a catena lunga come la lignina e la cutina o i cosiddetti esteri (i mattoni del poliestere).
Per quanto riguarda la plastica compostabile, sono stati individuati i geni per gli enzimi in grado di scomporre le lunghe catene di molecole in determinati punti. "Da ciò si deduce che vi si sono insediati microrganismi che decompongono sostanze chimiche come quelle presenti nella plastica", spiega Rüthi. Hanno prosperato anche i batteri che legano l'azoto atmosferico e sono quindi importanti per la salute del suolo. A quanto pare, hanno utilizzato la plastica come fonte aggiuntiva di energia e carbonio, altrimenti raro nei terreni alpini. Con questo studio, Rüthi è riuscito a dimostrare che i microbi che degradano la plastica sono presenti nelle Alpi e possono attivarsi, anche se ci vorrebbero anni prima che il materiale si decomponga completamente.
Allo stesso tempo, ha scoperto molte nuove sequenze di DNA da cui si potrebbero ottenere enzimi per la degradazione della plastica che, a differenza della maggior parte di quelli conosciuti finora, funzionano in modo ottimale anche a temperatura ambiente "normale", senza calore aggiuntivo. L'obiettivo: scomporre nuovamente la plastica nei suoi elementi costitutivi per poi utilizzarli per produrre nuova plastica, senza bisogno di nuovo petrolio grezzo. Esistono già tentativi concreti di rendere utilizzabili questi enzimi: l'azienda francese Carbios, ad esempio, vuole portare a maturazione sul mercato un sistema funzionale di riciclaggio del PET entro il 2025. "Questo renderebbe possibile una vera economia circolare per la plastica", afferma Rüthi. Il prossimo passo del ricercatore è di esaminare i terreni che ricevuti da una spedizione artica.
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