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Des scientifiques ont créé des 'super-enzymes' mangeuses de plastique pour améliorer le recyclage

Des scientifiques ont créé des 'super-enzymes' mangeuses de plastique pour améliorer le recyclage
Des bouteilles en plastique usagées dans un point de collecte des déchets à Tokyo, au Japon, le 21 novembre 2018. © Toru Hanai/Reuters

Plus de 300 millions de tonnes de plastique sont produites chaque année dans le monde. La plupart mettent des centaines d'années à se décomposer, et même alors, le plasitique ne fait que se fragmenter en minuscules morceaux de microplastique qui ne se biodégraderont probablement jamais. Les microplastiques se retrouvent dans la nourriture que nous mangeons et se retrouvent dans nos selles.

Mais de nouveaux types d'enzymes artificielles, créées à partir de bactéries mangeuses de plastique, semblent capables de décomposer les plastiques en quelques jours. Ces "super-enzymes" ont été fabriquées par des chercheurs du Center for Enzyme Innovation au Royaume-Uni et du National Renewable Energy Laboratory aux Etats-Unis (Colorado). Elles décomposent un type de plastique commun appelé polyéthylène téréphtalate (PET) — utilisé pour fabriquer les bouteilles à usage unique ainsi que les vêtements ou les tapis — en ses éléments chimiques de base.

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Utilisés à grande échelle, elles pourraient réduire notre dépendance aux combustibles fossiles (qui sont nécessaires pour produire du nouveau plastique), permettant au contraire aux fabricants de réutiliser les mêmes plastiques encore et encore.

Concevoir un 'super' mangeur de plastique

John McGeehan, directeur du Centre pour l'innovation enzymatique, met au point une "super-enzyme" qui peut décomposer le plastique.  Université de Portsmouth/Stefan Ventur/PA

Les chercheurs ont découvert pour la première fois des bactéries mangeuses de plastique en 2016, dans une installation de recyclage de bouteilles au Japon. Ces organismes produisent deux enzymes qui les aident à décomposer le PET en quelques semaines. Les scientifiques ont baptisé ces enzymes PETase et MHETase.

En 2018, un groupe du Center for Enzyme Innovation a pris la PETase et l'a modifiée pour augmenter la vitesse de décomposition du PET. Cette semaine, l'équipe a révélé dans une nouvelle étude qu'elle avait amélioré encore le processus en réunissant l'ADN de la PETase et de la MHETase en une "super-enzyme".

"La PETase attaque la surface des plastiques et la MHETase les décompose davantage, il semblait donc naturel de voir si nous pouvions les utiliser ensemble, en imitant ce qui se passe dans la nature", explique le biologiste John McGeehan, auteur principal de l'étude, dans un communiqué de presse.

Alors que la mise en contact de PETase et de MHETase avec le même plastique a doublé la vitesse de décomposition qu'ils ont connue en 2018, cette nouvelle création décompose le plastique six fois plus vite.

"Nous avons décidé d'essayer de les relier physiquement, comme deux Pac-men reliés par un bout de ficelle", image John McGeehan.

Des millions de tonnes de plastique sont rejetés dans l'océan chaque année

Un travailleur palestinien transporte des articles en plastique destinés à être recyclés dans une usine de la bande de Gaza, le 13 juillet 2020.  Mohammed Salem/Reuters

La production mondiale de plastique a augmenté rapidement au cours des 70 dernières années, et continue de croître à un rythme d'environ 8% par an. Jusqu'à 14 millions de tonnes de plastique pénètrent dans l'océan chaque année, dont environ 40 % sont des produits à usage unique, comme les bouteilles en plastique, qui se retrouvent dans l'océan au cours de l'année même où elles sont produites.

L'année dernière, les scientifiques ont trouvé plus de 414 millions de déchets plastiques sur des îles à peine peuplées de l'océan Indien. Les chercheurs ont également découvert du plastique dans les entrailles de minuscules créatures au fond de l'océan Pacifique, à 11 kilomètres de profondeur. Une étude a montré que les microplastiques de PET s'accumulent davantage dans les profondeurs de l'océan qu'ils ne flottent à la surface.

Microplastiques de moins d'un demi-centimètre dans les îles Cocos.  Jennifer Lavers

Pour résoudre ce problème de pollution plastique, il faut bien sûr limiter la production. Mais des innovations comme les nouvelles super-enzymes peuvent aider à recycler le plastique qui existe déjà.

L'entreprise française Carbios travaille également au développement d'enzymes mangeuses de plastique, dans le but de les utiliser pour un "recyclage à l'échelle industrielle d'ici cinq ans", selon The Guardian.

"Si nous pouvons fabriquer des enzymes meilleures et plus rapides en les reliant entre elles et en les fournissant à des entreprises comme Carbios, et si nous travaillons en partenariat, nous pourrions commencer à le faire d'ici un an ou deux", se projette John McGeehan, relayé par The Guardian.

Une autre option, bien qu'encore embryonnaire, consiste à utiliser des "nanobobobines" magnétiques pour décomposer les plastiques.

Une nano-bobine à peine plus large qu'un milliardième de mètre.  J. Kang et al./Matter 31 juillet 2019

Une étude publiée l'année dernière a montré que ces bobines, qui ne font que la moitié de la largeur d'un cheveu humain, créent des réactions chimiques qui transforment le plastique en dioxyde de carbone et en eau.

Version originale : Aylin Woodward/Business Insider

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