A menudo oirás hablar de la contaminación plástica como un problema. Pero la realidad es que se trata de múltiples problemas. Dependiendo de las propiedades que necesitamos, formamos plásticos a partir de diferentes polímeros, cada uno de los cuales se mantiene unido mediante un tipo distinto de enlace químico. Por tanto, el método que utilizamos para descomponer un tipo de polímero puede ser incompatible con la química de otro.
Ese problema se debe a que, aunque hemos tenido éxito al encontrar enzimas que descomponen plásticos comunes como poliésteres y MASCOTAson sólo soluciones parciales a los residuos plásticos. Sin embargo, los investigadores no se quedan sentados disfrutando del triunfo de las soluciones parciales, y ahora cuentan con herramientas de diseño de proteínas muy sofisticadas para ayudarles.
Esa es la historia detrás de una enzima completamente nueva que los investigadores desarrollaron para descomponer el poliuretano, el polímero comúnmente utilizado para fabricar cojines de espuma, entre otras cosas. La nueva enzima es compatible con un proceso de reciclaje de estilo industrial que descompone el polímero en sus componentes básicos, que pueden usarse para formar poliuretano fresco.
Descomponer el poliuretano
Los fundamentos de los enlaces químicos que unen los poliuretanos. El resto del polímero está representado aquí por X.
El nuevo artículo que describe el desarrollo de esta enzima establece la magnitud del problema: en 2024, fabricamos 22 millones de toneladas métricas de poliuretano. El enlace de uretano que los define implica un nitrógeno unido a un carbono que a su vez está unido a dos oxígenos, uno de los cuales se une al resto del polímero. El resto del polímero, unido por estos enlaces, puede ser bastante complejo y a menudo contiene estructuras anilladas relacionadas con el benceno.
Digerir poliuretanos es un desafío. Las cadenas de polímeros individuales a menudo están ampliamente entrecruzadas y las estructuras voluminosas pueden dificultar que las enzimas lleguen a los enlaces que pueden digerir. Una sustancia química llamada dietilenglicol puede descomponer parcialmente estas moléculas, pero sólo a temperaturas elevadas. Y deja tras de sí un complicado lío de sustancias químicas que no pueden realimentarse en ninguna reacción útil. En cambio, normalmente se incinera como residuo peligroso.
