Para ilmuwan Prancis telah menemukan cara untuk meningkatkan tingkat daur ulang plastik: modifikasi enzim dapat meningkatkan tingkat daur ulang botol plastik di tangan Anda sebanyak 3 kali. Penelitian yang relevan diterbitkan di Nature pada 8 April.
Sebagai komponen plastik paling umum di dunia, output tahunan global polyethylene terephthalate (PET) bisa mencapai 70 juta ton. Meskipun banyak daerah mencantumkan botol plastik PET sebagai dapat didaur ulang, tingkat daur ulang tidak memuaskan. Hanya 30% yang dapat didaur ulang dan dibuat menjadi plastik baru berkekuatan rendah.
Ada masalah memalukan lainnya saat didaur ulang: Plastik PET memiliki berbagai warna. Jika didaur ulang tanpa perbedaan, partikel plastik hitam atau abu-abu akan diproduksi setelah suhu tinggi mencair. Produk plastik jenis ini tidak disambut baik oleh produsen kemasan. Oleh karena itu, produk daur ulang ini sering dibuat menjadi karpet atau produk serat plastik kelas rendah lainnya, dan tujuan akhir masih TPA atau pembakaran.
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti mencari enzim yang dapat menguraikan PET dan komponen plastik lainnya dari berbagai mikroorganisme. Pada tahun 2012, para peneliti di Osaka University di Jepang menemukan kompos cabang daun cutinase (LLC) dalam kompos. Enzim ini dapat membelah molekul PET, tetapi memiliki kelemahan dekomposisi lambat dan daya tahan yang buruk.
Jadi, para ilmuwan dari University of Toulouse berkolaborasi dengan Sustainable Plastics Company untuk memulai dengan struktur kristal LLC dan memodifikasinya.
LLC dapat menurunkan plastik karena dapat terikat dengan ikatan kimia yang menghubungkan terephthalate dan etilen glikol dalam molekul PET dan memecahkannya. Di persimpangan, para peneliti menemukan asam amino kunci, dan berdasarkan ini, ratusan versi mutan LLC diubah. Untuk membuatnya bekerja pada suhu yang lebih tinggi, para peneliti juga menambahkan enzim termostable.
Setelah mensintesis, menyaring, dan membandingkan sejumlah besar versi mutan, para peneliti akhirnya menemukan versi LLC yang ditingkatkan, yang 10.000 kali lebih efisien dalam memutus ikatan kimia daripada versi aslinya. Selain itu, suhu pengoperasian maksimum versi aslinya adalah 65°C, dan versi yang disempurnakan meningkatkan suhu ini menjadi 72°C.
Dalam reaktor, enzim yang ditingkatkan dapat menguraikan 200 gram plastik PET dalam waktu 10 jam, dengan efisiensi dekomposisi 90%. Para peneliti memodifikasi bahan baku PET sesuai dan menemukan bahwa botol plastik yang terbuat dari bahan baru sekuat yang terbuat dari plastik tradisional.
Teknologi ini telah memperluas skala aplikasinya, dan perusahaan terkait membangun pabrik demonstrasi. Diperkirakan ratusan ton PET dapat didaur ulang setiap tahun, dan direncanakan selesai tahun depan. Namun, teknologi tersebut saat ini belum dapat merealisasikan daur ulang jenis plastik lain seperti polyethylene dan polystyrene, dan masih belum diketahui apakah teknologi tersebut dapat berhasil dipasarkan. Namun, beberapa peneliti mengatakan bahwa di masa depan, konsumen dan produsen mungkin bersedia membayar harga yang sedikit lebih tinggi untuk plastik daur ulang yang sama kuat tetapi lebih dapat didaur ulang.
