Comment recycler le plastique avec des enzymes

CRÉDIT : CESAR HERNANDEZ / CSIC

Les découvertes selon lesquelles certains plastiques peuvent être décomposés par des enzymes, comme celles présentes dans la salive de la larve du ver de cire (Galleria mellonella) illustrée ici, ont propulsé le mouvement de recyclage biologique.

Les scientifiques parcourent les décharges du monde entier à la recherche de bactéries, de champignons et même d'insectes qui abritent des enzymes qui pourraient être exploitées pour décomposer divers polymères. Ce n’est qu’un début, mais si les efforts peuvent être intensifiés efficacement, un tel recyclage biologique pourrait réduire le problème des déchets plastiques.

Par Sandy Ong 24/08/2023

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Par un matin couvert de printemps 2012, Federica Bertocchini s'occupait de ses abeilles près de chez elle à Santander, sur la pittoresque côte nord de l'Espagne. L’un des nids d’abeilles « était infesté de vers », explique l’apiculteur amateur, faisant référence aux larves embêtantes des teignes de la cire qui ont un appétit vorace – et destructeur.

Bertocchini a ramassé les vers, les a placés dans un sac en plastique et a continué ses tâches apicoles. Lorsqu'elle a récupéré le sac quelques heures plus tard, elle a remarqué quelque chose d'étrange : il était plein de petits trous.

L'intérêt du scientifique a été éveillé. Les vers affamés avaient-ils simplement mâché le plastique, ou avaient-ils également modifié sa composition chimique ? Des tests rapides effectués dans son laboratoire ont confirmé, de manière surprenante, cette dernière hypothèse : quelque chose dans la salive des vers avait dégradé le plastique. "À partir de ce moment-là, la recherche a commencé", explique Bertocchini, biologiste du développement, ancien membre du Conseil national espagnol de la recherche.

Elle est aujourd'hui cofondatrice de Plasticentropy, l'une des nombreuses startups et groupes de recherche qui ont vu le jour ces dernières années à la recherche de moyens bio-inspirés pour recycler le plastique. Ce recyclage biologique, comme on l'appelle, pourrait offrir des alternatives plus efficaces et plus respectueuses de l'environnement à certaines des méthodes de recyclage actuelles, problématiques.

Dans le cadre de cet effort, les scientifiques parcourent les décharges, les chantiers de démolition automobile et d’autres sites regorgeant de pollution plastique à la recherche d’organismes capables de décomposer le plastique en ses composants. En prenant ces microbes et en améliorant leurs capacités à ronger les polymères en laboratoire, les scientifiques espèrent trouver un moyen efficace de récupérer les éléments constitutifs des plastiques. Ils utiliseraient alors ces sous-unités pour fabriquer de nouveaux matériaux, créant ainsi une boucle de « recyclage infini ».

Nous n’en sommes qu’à nos débuts et trouver des enzymes adaptées à cette tâche n’est qu’une première étape. Mais le recyclage biologique pourrait être un outil précieux pour lutter contre le problème toujours croissant des plastiques.

"Il y a des groupes partout dans le monde qui travaillent là-dessus - des centaines de groupes, des milliers de scientifiques - c'est vraiment assez étonnant", déclare le biologiste structural John McGeehan, consultant en déconstruction des plastiques spécialisé dans la découverte et l'ingénierie d'enzymes pour le recyclage du plastique.

Ces efforts ne pourraient pas arriver assez tôt. Depuis que la fabrication des matières plastiques a véritablement démarré dans les années 1950, la production a explosé. Les estimations suggèrent que nous produisons près de 460 millions de tonnes de plastique par an, ce qui équivaut au poids d'environ 2,3 millions de rorquals bleus.

Malheureusement, la majeure partie de ce plastique finit brûlée, enfouie dans des décharges ou rejetée dans l’environnement. Il n’est pas étonnant que le plastique ait pénétré tous les coins de notre planète : des profondeurs des océans jusqu’aux deux pôles, il tombe même sous la pluie. On en trouve également dans notre corps, avec des traces signalées dans le placenta, le lait maternel et le sang humain ; l'utilisation et l'élimination des plastiques ont été liées à plusieurs problèmes de santé et d'environnement.

Malgré cette icône omniprésente à trois flèches dans une boucle, la plupart des plastiques ne peuvent pas être recyclés et même ceux qui peuvent l'être ne le sont souvent pas, comme le montrent ces données de 2019 de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). Selon cette enquête, les États-Unis ont le taux de recyclage du plastique le plus bas, à peine 4 % ; à l’échelle mondiale, seulement 9 pour cent sont recyclés. Les pays de l'OCDE font référence à 38 pays membres situés pour la plupart en Europe, en Amérique du Nord et en Asie.