Incontra la startup di New Haven che vuole digerire la tua plastica

Michael Magaraci, a sinistra, scienziato della piattaforma enzimatica Protein Evolution, spiega la sua parte del processo di sviluppo dell'enzima con Brian Mansaku, al centro, capo sviluppatore del processo, e Connor Lynn, direttore aziendale, nel loro laboratorio di New Haven a febbraio. L’azienda costruisce enzimi personalizzati per digerire la plastica fino alle molecole che la compongono per un vero riciclaggio.

Nascosta in un modesto edificio di mattoni a East Rock, c'è una startup di New HavenbattaglieroRimpiazzare il sistema globale di riciclaggio. Protein Evolution, fondata nel 2021, ha sviluppato silenziosamente un nuovo modo di riciclare la plastica. Pensa di poter eventualmente riciclare tessuti in poliestere, tappeti e altra plastica che finiscono nelle discariche sovraffollate. L'azienda afferma che il loro principale concorrente è il sistema di riciclaggio stesso.

"Due terzi del poliestere viene utilizzato nei tessuti, nelle magliette in poliestere, nei pantaloncini da corsa, in questo tappeto", ha detto il direttore aziendale Connor Lynn, indicando il tappeto negli uffici di Protein Evolution. "La maggior parte delle persone ha familiarità con il riciclaggio delle bottiglie, ma non ci fermiamo necessariamente qui... Usiamo la biologia per riciclare."

L'azienda costruisce e progetta enzimi personalizzati per scomporre la plastica polietilene (PET) e il poliestere nelle sue parti componenti. Questi componenti plastici possono quindi essere filtrati e sintetizzati in plastica completamente nuova. I prodotti della digestione sono glicole etilenico e acido tereftalico, gli elementi costitutivi del nuovo poliestere.

"Invece di considerare i rifiuti come materiali che fondamentalmente sono a fine vita", ha affermato Lynn, "possiamo sfruttarne il potenziale come materia prima o fonte molto economica per creare sostanze chimiche preziose, come quelle utilizzate per la produzione del poliestere".

Il processo utilizza un'energia minima e avviene a temperatura ambiente. Se si espandesse, sarebbe un mezzo di riciclaggio incredibilmente efficiente dal punto di vista energetico.

Il loro laboratorio è organizzato come un imbuto. Da un lato, potenti computer simulano possibili enzimi, esaminandoli in base alla loro capacità di masticare la plastica.

"Utilizziamo metodi computazionali, come l'intelligenza artificiale, per prevedere i migliori enzimi", ha affermato Brian Mansaku, direttore dello sviluppo dei processi presso Protein Evolution. "I metodi computazionali sono davvero ottimi per identificare gli aghi nel pagliaio."

Dopo aver selezionato i possibili enzimi tra milioni di candidati, un laboratorio sperimentale esegue una serie di test per selezionarli. Verso il retro del laboratorio, gli incubatori con batteri geneticamente modificati coltivano i migliori enzimi su larga scala.

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Il grande reattore di prova nel laboratorio di Protein Evolution, una startup di riciclaggio della plastica di New Haven, è visto avvolto in nero contro le finestre. Il reattore di prova digerisce la plastica PET nei monomeri che la compongono.

Gli scarti tessili della stilista Stella McCartney attendono i test di digestione nel laboratorio di test di Protein Evolution. In caso di successo, Protein Evolution sarà in grado di riciclare tessuti in poliestere oltre ai materiali riciclati più convenzionali.

"Stiamo davvero sfruttando molti progressi nella biologia sintetica", ha affermato Mansaku. "Stiamo progettando unità biologiche, gli enzimi e il DNA che li codifica."

Accanto a una finestra che si affaccia su un cortile dell’era della rivoluzione industriale, un enorme reattore enzimatico mescola una soluzione di enzimi e polvere di PET, eseguendo la reazione di riciclaggio come prova del concetto. Michael Magaraci, direttore dell'ingegneria della piattaforma, ha affermato che, alla fine, l'idea è quella di generare abbastanza enzima per costruire un impianto in grado di elaborare 50.000 kilotoni di poliesteri all'anno.

"Nel reattore qui, combiniamo effettivamente l'enzima con la plastica per scomporlo in un monomero", ha detto Margarci, indicando una bottiglia delle dimensioni di un frigorifero con un'asta di agitazione meccanica che gira all'interno. "Il resto dell'attrezzatura è proprio ciò di cui abbiamo bisogno per separare il monomero e trasformarlo nuovamente in plastica."

È come la digestione. Quando mangi una banana, gli enzimi del tuo corpo si mettono al lavoro scomponendo le proteine ​​e gli amidi in aminoacidi e zuccheri semplici. Prendi le molecole grandi e complesse e le dividi in parti. Il processo di Protein Evolution prende le lunghe catene del PET e le scompone nei loro componenti. Questi monomeri possono essere purificati e ricombinati in plastica indistinguibile dalla plastica appena sintetizzata da combustibili fossili.