Das Enzym PETase, das 2016 in Japan entdeckt wurde, kann den Kunststoff PET binnen Stunden in seine Bestandteile zerlegen. Das berichten Wissenschaftler der University of Texas in einer im Fachjournal Nature veröffentlichten Studie. Andrew Ellington und sein Team setzen ein maschinelles Lernmodell ein, um Mutationen des Enzyms zu erzeugen. Es sagt voraus, welche Mutationen in diesen Enzymen das Ziel erreichen, Kunststoffabfälle bei niedrigen Temperaturen schnell zu depolymerisieren.
Sie verbesserten das als „Fast-PETase“ neu bezeichnete Enzym derart, dass es PET-Abfälle wie Verpackungen nun sogar bei weniger als 50 Grad Celsius zerlegen kann. Das Team will Fast-PETase an kunststoffverschmutzten Standorten, etwa Deponien, einsetzen, um sie zu säubern – Monomere werden schneller abgebaut als Polymere. Laut den Forschern hat das Enzym auch das Potenzial, das Recycling in großem Maßstab voranzutreiben. Große Industrien könnten durch das Recycling von Kunststoffen auf molekularer Ebene die Umweltbelastungen verringern.
Das Enzym war in der Lage, einen „Kreislaufprozess“ zu vollziehen, indem es den Kunststoff in kleinere Teile zerlegte (Depolymerisation) und ihn dann chemisch wieder zusammensetzte (Repolymerisation). In einigen Fällen können diese Kunststoffe in nur 24 Stunden vollständig zu Monomeren abgebaut werden, hieß es.
Die Möglichkeiten seien branchenübergreifend endlos, um diesen hochmodernen Recyclingprozess zu nutzen, sagte Hal Alper, Professor am McKetta Department of Chemical Engineering an der University of Texas in Austin. „Über die Entsorgungsbranche hinaus bietet dies auch Unternehmen aus allen Branchen die Möglichkeit, beim Recycling ihrer Produkte eine Führungsrolle zu übernehmen. Durch diese nachhaltigeren Enzymansätze können wir uns eine echte Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe vorstellen.“
