Il paradosso del PET cristallino

Il nodo sta tutto in un dettaglio di meccanica molecolare. Gli enzimi capaci di degradare il PET sanno dove posizionarsi per eseguire il taglio del legame chimico. Tuttavia, lo evidenziano gli studi sui colli di bottiglia molecolari: sebbene l’enzima sia teoricamente capace di raggiungere la posizione corretta sia nella plastica morbida sia in quella cristallina, il costo energetico per realizzarlo in quest’ultima è proibitivo. In pratica, sul PET amorfo il taglio avviene; sul PET cristallino, la struttura ordinata e compatta richiede un’energia di attivazione troppo alta perché il processo sia efficiente.

La conseguenza è che le bottiglie e gli altri imballaggi in PET, una volta diventati rifiuti marini, sono chimicamente recalcitranti proprio nella componente cristallina. L’enzima conosce il bersaglio, ma non ha la forza per colpirlo. Da qui la domanda: se il PET cristallino è un muro energetico, dove cercare un enzima che lo aggiri?

La caccia agli enzimi nell’oceano: metagenomica, simulazioni e batteri

La risposta del progetto è cercare direttamente nell’oceano, combinando quattro approcci:. «Il nostro obiettivo — spiega Silvia Acinas — è combinare metagenomica, caratterizzazione enzimatica e simulazioni molecolari con l’isolamento di batteri degradanti per scoprire soluzioni biotecnologiche nascoste nell’oceano.» La metagenomica permette di scandagliare il DNA delle comunità microbiche marine senza doverle coltivare in laboratorio; la caratterizzazione enzimatica misura quanto gli enzimi candidati siano attivi sul PET; le simulazioni molecolari aiutano a capire dove l’energia si blocca e come aggirare il costo del taglio cristallino; l’isolamento di batteri degradanti fornisce organismi vivi da cui estrarre nuovi catalizzatori.

L’obiettivo finale è identificare e ottimizzare enzimi capaci di digerire i rifiuti plastici in condizioni controllate, un passo necessario per trasformare i rifiuti in materia prima e avvicinarsi a una vera economia circolare. Non si tratta di rilasciare enzimi in mare: il processo deve avvenire in impianti, dove temperatura, pH e concentrazione di substrato si possono regolare. Il progetto, partito a fine gennaio 2026, è stato annunciato ufficialmente lo scorso maggio e si sviluppa fino al 2028. Tre anni per passare dalla scoperta di un enzima alla dimostrazione che può funzionare su scala di laboratorio e, forse, pilota.

La scommessa è ambiziosa perché l’oceano è un serbatoio di biodiversità enzimatica ancora in gran parte inesplorato, ma la distanza tra un enzima attivo in provetta e un processo economico è lunga. Trovato l’enzima giusto, resta da capire se saprà diventare una soluzione operativa per chi lavora in mare.

Il conto in oggetti/km²: cosa cambia per pesca e acquacoltura

La posta in gioco si misura in oggetti per chilometro quadrato. Il progetto cita densità medie di rifiuti marini che, nelle due demarcazioni marine considerate, oscillano tra 40 e 300 oggetti/km². Non sono numeri astratti: ogni oggetto è una potenziale fonte di microplastiche, un pericolo per la fauna e un costo per chi pesca o alleva. La plastica dispersa danneggia le reti, contamina i banchi e finisce nella catena alimentare.

Per questo l’obiettivo dichiarato è sviluppare soluzioni di riciclo enzimatico per ridurre l’impatto ambientale dei rifiuti plastici nell’ambiente marino e generare soluzioni sostenibili applicabili al settore della pesca e dell’acquacoltura, come riportato sulla scheda del progetto nel Programma Pleamar. Se gli enzimi oceanici riusciranno a superare il costo proibitivo del PET cristallino, il settore avrà una risposta concreta: una materia prima seconda ricavata dai rifiuti marini, da reimpiegare in attrezzature, reti o componenti per l’acquacoltura. Il 2028 dirà se la scommessa è vinta.

La promessa del riciclo enzimatico marino non è smaltire, ma trasformare un limite energetico in un vantaggio circolare: OCEANZYME ha tre anni per dimostrare che l’oceano può fornire gli enzimi giusti per tagliare il PET cristallino e restituirlo come materia prima.