Le plastique est l’un des matériaux importants dans la société moderne, avec environ 460 millions de tonnes produites chaque année et une production attendue pour atteindre environ 1,23 milliard de tonnes en 2060. Cependant, depuis 1950, des déchets plastiques totalisant plus de 6,3 milliards de tonnes ont été générés. On estime que plus de 140 millions de tonnes de déchets plastiques se sont accumulés dans le milieu aquatique.
Récemment, la gravité de la pollution microplastique est apparue, non seulement posant un risque pour l’écosystème marin et la santé humaine, mais aggravant également le réchauffement climatique en inhibant l’activité du plancton marin, qui joue un rôle important dans la réduction de la concentration de dioxyde de carbone sur Terre.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur distingué Sang Yup Lee du Département de génie chimique et biomoléculaire a publié un article intitulé « Production durable et dégradation des plastiques à l’aide de microbes » dans Microbiologie naturelle qui couvre les dernières technologies pour produire des plastiques et traiter les déchets plastiques de manière écologique en utilisant des micro-organismes.
Alors que la communauté internationale s’efforce de résoudre ce problème du plastique, divers efforts sont déployés, notamment la participation de 175 pays pour conclure un accord juridiquement contraignant dans le but de mettre fin à la pollution plastique d’ici 2024. Diverses technologies sont développées pour une production et une transformation durables du plastique, et parmi eux, la biotechnologie utilisant des micro-organismes retient l’attention.
Les micro-organismes ont la capacité de produire ou de décomposer naturellement certains composés, et cette capacité est maximisée grâce aux biotechnologies telles que l’ingénierie métabolique et l’ingénierie enzymatique pour produire des plastiques à partir de ressources de biomasse renouvelables au lieu de matières premières fossiles et pour décomposer les déchets plastiques.
En conséquence, l’équipe de recherche a analysé de manière approfondie les dernières technologies basées sur des micro-organismes pour la production et la décomposition durables des plastiques et a présenté comment elles contribuent réellement à résoudre le problème du plastique. Sur cette base, ils ont présenté les limites, les perspectives et les orientations de recherche des technologies permettant de parvenir à une économie circulaire des plastiques.
Les technologies basées sur les micro-organismes pour divers plastiques vont des plastiques synthétiques largement utilisés tels que le polyéthylène (PE) aux bioplastiques prometteurs tels que les polymères naturels dérivés de micro-organismes (polyhydroxyalcanoate (PHA)) qui sont entièrement biodégradables dans l’environnement naturel et ne présentent aucun risque de pollution. génération de microplastiques. Les statuts de commercialisation et les dernières technologies ont également été discutés.
En outre, la technologie permettant de décomposer ces plastiques à l’aide de micro-organismes et de leurs enzymes et la technologie de recyclage permettant de les convertir en d’autres composés utiles après décomposition ont été introduites, soulignant la compétitivité et le potentiel de la technologie utilisant des micro-organismes.
Le premier auteur, So Young Choi, professeur adjoint de recherche au Département de génie chimique et biomoléculaire du KAIST, a déclaré : « À l’avenir, nous pourrons facilement trouver des plastiques respectueux de l’environnement fabriqués à partir de micro-organismes tout autour de nous. »
L’auteur correspondant, le professeur distingué Sang Yup Lee, a déclaré : « Le plastique peut être rendu plus durable. Il est important d’utiliser les plastiques de manière responsable pour protéger l’environnement et simultanément réaliser un développement économique et social grâce à la nouvelle industrie du plastique, et nous attendons avec impatience l’amélioration des performances de technologie d’ingénierie métabolique microbienne.
Plus d’information:
So Young Choi et al, Production durable et dégradation des plastiques à l’aide de microbes, Microbiologie naturelle (2023). DOI : 10.1038/s41564-023-01529-1