Af Jakob Brodersen. Foto: Thomas Strubjerg

En af de helt store forureningskilder, der truer jordens liv og økosystemer, er ikke-nedbrydeligt plastik. Det findes i dag over det meste af jordkloden – fra de højeste bjergtoppe til de dybeste oceaner.

Håb og varme proteiner

Men der er måske håb forude. Lektor Evamaria Petersen fra Institut for Materialer og Produktion arbejder med design af proteiner og enzymer. Hun har sammen med sine kollegaer og studerende designet og produceret et enzym, der som det første i verden er i stand til at nedbryde plastik af typen polykarbonat – en form for plastik, der i høj grad minder om PET-plastik, som blandt andet bliver brugt til plastikflasker.

En af de store udfordringer er, at plastik er svært nedbrydelig, medmindre det bliver varmet så meget op, at strukturen ændrer sig og bliver mindre hård. Samtidig bliver de proteiner, der kan angribe plastikken, ustabile ved temperaturer over 60-70 grader.

Derfor er koden til biologisk nedbrydning af plastik, at temperaturen skal være høj, og at enzymerne kan klare sig under disse forhold, forklarer Evamaria Petersen.

- Vi byggede en teoretisk model af et proteinskelet, som kunne tåle at blive varmet op til 100 grader uden at blive ustabilt. Oven på det modellerede vi aminosyrerne, på den måde at de kan danne et funktionelt enzym (biologisk katalysator, red.), der præcist kan klippe bindingerne i plastikmolekyler i stykker.

Ved at simulere processen i en computer beviste forskerne, at det var teoretisk muligt at få enzymer til at angribe plastik ved højere temperaturer. Det betyder, at det nu for første gang er teoretisk muligt at nedbryde polykarbonat plastik med enzymer.

Fra miljøskrald til genbrugsmateriale

I laboratoriet skabte forskerne efterfølgende en fungerende prototype af enzymet. Den er indtil videre kun effektiv mod polykarbonat-plastik, men ifølge Evamaria Petersen er det kun et spørgsmål om tid og penge at kunne udvikle løsninger til også at kunne nedbryde mange andre typer af plastik.

Det betyder, at der muligvis kan være en løsning på vej for miljøproblemerne med mikroplastik og plastik-øer i havene. Når det kan nedbrydes, kan det nemlig anvendes til genbrug.

- Pointen er, at enzymerne nedbryder plastikken til dets oprindelige organiske komponenter. Dem kan man genbruge og anvende til at producere plastik af igen, så potentialet er megastort.

- Det kræver stadig noget arbejde i laboratoriet, før løsningen er fuldt funktionel på flere plastiktyper, men nu har vi et fungerende koncept, som vi kan gøre endnu bedre, slutter Evamaria Petersen.