The smallest solution to one of our biggest problems - Tierney Thys & Christian Sardet

Tradutor: Vera Costa Revisora: Margarida Ferreira

At this very moment, almost everything around you is being eaten.

Neste preciso momento, quase tudo à vossa volta está a ser comido.

Invisible to the naked eye, organisms called microbes swarm every surface.

Invisíveis a olho nu, organismos chamados micróbios

cobrem todas superfícies.

Hordes of bacteria, archaea, and fungi have evolved to produce powerful enzymes

Hordas de bactérias, arqueias e fungos evoluíram formando enzimas potentes.

that break down tough organic material into digestible nutrients.

que decompõem material orgânico forte em nutrientes digeríveis.

But there’s one particularly widespread type of material

Mas há um tipo de material muito comum

that almost no microbes can biodegrade:

que quase nenhum micróbio consegue biodegradar:

plastics.

os plásticos.

To make most plastics, molecules from oil, gas and coal are refined

A maioria dos plásticos são fabricados a partir da refinação

de moléculas do petróleo, do gás e do carvão

and turned into long, repeating chains called polymers.

que se transformam em longas cadeias repetitivas, chamadas polímeros.

This process often requires temperatures above 100˚C, incredibly high pressure,

Este processo requer temperaturas acimados 100 ºC,

uma pressão extremamente elevada e diversas modificações químicas,

and various chemical modifications.

The resulting man-made polymers are quite different

Os polímeros resultantes feitos pelo homem

são muito diferentes dos polímeros encontrados na Natureza.

from the polymers found in nature.

And since they’ve only been around since the 1950s,

E uma vez que só apareceram a partir dos anos 50,

most microbes haven’t had time to evolve enzymes to digest them.

a maioria dos micróbios não tiveram tempo para evoluir enzimas para os digerir.

Tornando as coisas ainda mais difíceis,

Making matters even more difficult,

breaking most plastics’ chemical bonds requires high temperatures

separar a maioria das ligações químicas dos plásticos requer temperaturas elevadas

comparable to those used to create them—

comparáveis às temperaturas utilizadas para os criar

and such heat is deadly to most microbes.

e esse calor é mortal para a maioria dos micróbios.

This means that most plastics never biologically degrade—

Isto significa que a maioria dos plásticos nunca se degradam biologicamente,

they just turn into countless, tiny, indigestible pieces.

transformam-se em inúmeras peças. minúsculas e indigestíveis.

And pieces from the most common plastics like Polyethylene, Polypropylene,

As peças dos plásticos mais comuns como o polietileno, o polipropileno,

and Polyester-terephthalate have been piling up for decades.

e o polietileno tereftalato têm vindo a acumular-se há décadas.

Each year humanity produces roughly 400 million more tons of plastic,

Anualmente, a Humanidade produz cerca de 400 milhões de toneladas de plástico,

80% of which is discarded as trash.

80% dos quais são descartados como lixo.

Of that plastic waste, only 10% is recycled.

Desse lixo plástico, apenas 10% é reciclado.

60% gets incinerated or goes into the landfills,

60% é incinerado ou vai para os aterros sanitários,

and 30% leaks out into the environment

e 30% desaparece no ambiente

where it will pollute natural ecosystems for centuries.

onde vai poluir os ecossistemas naturais durante séculos.

An estimated 10 million tons of plastic waste end up in the ocean each year,

Cerca de 10 milhões de toneladas de lixo plástico acabam no oceano todos os anos,

mostly in the form of microplastic fragments that pollute the food chain.

na forma de fragmentos microplásticos que poluem a cadeia alimentar.

Fortunately, there are microbes that may be able

Felizmente, há micróbios que podem conseguir

to take a bite out of this growing problem.

reduzir bastante este problema crescente

In 2016, a team of Japanese researchers sampling sludge

Em 2016, uma equipa de investigadores japoneses que recolhia amostras de lamas

at a plastic-bottle recycling plant discovered

numa fábrica de reciclagem de garrafas de plástico

Ideonella sakaiensis 201-F6.

descobriu a Ideonella sakaiensis 201-F6.

This never-before-identified bacterium contained two enzymes

Esta bactéria nunca antes identificada continha duas enzimas

capable of slowly breaking down PET polymers

capazes de partir lentamente polímeros PET

at relatively low temperatures.

a temperaturas relativamente baixas.

Researchers isolated the genes coding for these plastic-digesting enzymes,

Os cientistas isolaram os códigos dos genes

destas enzimas devoradoras de plástico

allowing other bioengineers to combine and improve the pair—

permitindo que outros engenheiros biológicos combinem e melhorem o par,

creating super-enzymes that could break down PET up to 6 times faster.

criando super-enzimas que poderão partir os PET até 6 vezes mais depressa.

Even with this boost,

Mesmo com este impulso,

these lab-grown enzymes still took weeks to degrade a thin film of PET,

estas enzimas criadas em laboratório demoravam tempo a degradar

uma película fina de PET

and they operated best at temperatures below 40˚C.

e funcionavam melhor a temperaturas abaixo dos 40 ºC.

However, another group of scientists in Japan had been researching

Mas, outro grupo de cientistas no Japão investigou

bacterial enzymes adapted to high temperature environments

enzimas bacterianas adaptadas a ambientes de alta temperatura

like compost piles.

como pilhas de composto.

And within one particularly warm pile of rotting leaves and branches,

E dentro de uma pilha bastante quente de folhas e ramos em decomposição,

they found gene sequences for powerful degrading enzymes

encontraram sequências de genes para poderosas enzimas degradantes,

known as Leaf Branch Compost Cutinases.

conhecidas como Cutinases de Composto de Ramos e Folhas.

Using fast-growing microorganisms,

Utilizando micro-organismos de crescimento rápido,

other researchers were able to genetically engineer

outros investigadores conseguiram desenvolver geneticamente

high quantities of these enzymes.

grandes quantidades destas enzimas.

They then enhanced and selected special variants of the Cutinases

Depois, estas enzimas foram melhoradas

e selecionadas variantes especiais das Cutinases

that could degrade PET plastic in environments reaching 70˚C—

que poderão degradar o plástico PET em ambientes que atingem os 70 ºC,

a high temperature that can weaken PET polymers and make them digestible.

uma alta temperatura que pode enfraquecer polímeros PET e torná-los digeríveis.

With the help of these and other tiny diehards,

Com a ajuda destes e de outros pequenos problemas,

the future of PET recycling looks promising.

o futuro da reciclagem do PET parece promissor.

But PET is just one type of plastic.

Mas o PET é apenas um tipo de plástico.

We still need ways to biologically degrade all the other types,

Ainda precisamos de formas de degradar biologicamente todos os outros tipos,

including abundant PEs and PPs

incluindo os abundantes PEs e PPs

which only begin breaking down at temperatures well above 130˚C.

que só começam a decompor-se a temperaturas bem acima dos 130 ºC.

Researchers don’t currently know of any microbes or enzymes

Os investigadores não conhecem atualmente quaisquer micróbios ou enzimas

tough enough to tolerate such temperatures.

suficientemente fortes para tolerar tais temperaturas.

So for now, the main way we deal with these plastics

Por agora, a principal forma de lidarmos com estes plásticos

is through energy-intensive physical and chemical processes.

é através de processos físicos e químicos de energia intensiva.

Today only a small fraction of plasticwaste

Hoje apenas uma pequena porção de resíduos plásticos

can be biologically degraded by microbes.

podem ser degradados biologicamente por micróbios.

Researchers are looking for more heat-tolerant plastivores

Os investigadores estão a procurar mais plastívoros tolerantes ao calor

in the planet’s most hostile environments

nos ambientes mais hostis do planeta

and engineering better plastivorous enzymes in the lab.

e a fabricar melhores enzimas plastívoras em laboratório.

But we can’t rely solely on these tiny helpers to clean up our enormous mess.

Mas não podemos contar só com estes ajudantes para limpar a nossa sujidade.

We need to completely rethink our relationship with plastics,

Precisamos de repensar totalmente a nossa relação com os plásticos,

make better use of existing plastics,

fazer melhor uso dos plásticos existentes,

and stopproducing more of the same.

e deixar de produzir mais do mesmo.

And we urgently need to design more environmentally friendly types of polymers

E precisamos urgentemente de conceber mais tipos de polímeros amigos do ambiente

that our growing entourage of plastivores can easily break down.

que o nosso crescente bando de plastívoros possa facilmente decompor.