C’erano una volta quasi 29 mila giocattoli di plastica e gomma (paperelle gialle, castori colorati, tartarughe) che vennero dispersi nell’Oceano Pacifico. Per più di trent’anni, hanno viaggiato verso mari inesplorati e sono sbarcati di volta in volta sulle spiagge dell’Alaska, del Maine, della Gran Bretagna. Anche se sembra l’incipit di un romanzo di avventura, purtroppo è una notizia reale: tra le varie tonnellate di rifiuti disseminate negli oceani, c’è stato un intero carico di paperelle da bagno.
Ci capita spesso di imbatterci in notizie di scoperte di microplastiche nei pesci e nei crostacei, conseguenza della sempre crescente quantità di questo materiale che viene liberato nelle acque di tutto il mondo (oltre, chiaramente, ai nostri simpatici animali galleggianti).
Il problema fondamentale è legato ai tempi di decomposizione di questo polimero, che fa sì che l’impatto ambientale sia devastante. La plastica è un materiale non biodegradabile la cui vita media si attesta tra i 450 e i 1000 anni, a seconda del tipo specifico di materiale plastico. Il tema della plastica è tanto preponderante oggi che il tema globale della «Giornata Mondiale della Terra» 2024 è proprio «Planet vs. Plastics».
La «Giornata Mondiale della Terra» anche a Bergamo
La «Giornata Mondiale della Terra» del 22 aprile è la più grande manifestazione ambientale delle Nazioni Unite. Ogni anno, uomini e donne di tutto il mondo celebrano il nostro pianeta e ne promuovono la salvaguardia. Il 22 aprile non è una data casuale: nel 1969, in questo stesso giorno, ci fu un grande incidente a una piattaforma petrolifera al largo delle coste californiane, che causò la fuoriuscita di milioni di litri di petrolio che rimasero nel mare per giorni. Fu un segnale forte per l’opinione pubblica e le istituzioni, e dall’anno successivo negli Stati Uniti si celebrò per la prima volta il «Mother Earth Day». Da lì, l’ONG Earth Day di Washington è cresciuta sempre di più e oggi coinvolge quasi un miliardo di persone tutti gli anni. Earth Day Italia celebra dal 2007 questa giornata promuovendo la formazione di una nuova coscienza ambientale, l’importanza di una rete di dialogo tra tanti soggetti e l’azione di salvaguardia del Pianeta.
Nella nostra provincia sono stati organizzati diversi eventi anche quest’anno: dalla rimozione di plastica e rifiuti nella pineta di Clusone , passando per le letture per bambini alla biblioteca “Il Filandone” di Martinengo , fino alla passeggiata ecologica a Romano di Lombardia organizzata da PlasticFree Onlus per sensibilizzare sull’inquinamento da plastica, tema che vede l’associazione in prima linea da ormai cinque anni.
L’obiettivo, quest’anno, è chiedere la riduzione del 60% della produzione di plastica entro il 2040, al fine di costruire un futuro senza plastica per le prossime generazioni. Parliamo di un materiale che, per quanto abbia rivoluzionato la nostra vita dal secolo scorso, è estremamente dannoso quando viene disperso nell’ambiente, e oggi si sta capendo il reale impatto che ha sulla biodiversità, l’inquinamento dei suoli e nelle acque.
La rivoluzione protesica
Non in tutti i campi, ora come ora, la plastica è un demone da esorcizzare, se usata in modo intelligente. Pensiamo all’ambito medico. La plastica è forse il materiale in assoluto più utilizzato in laboratori e ospedali di tutto il mondo: economica e adattabile, facile da sterilizzare, resistente agli urti e adatta al mono-utilizzo e al riciclaggio (se smaltita in modo corretto).
La plastica e i polimeri organici sono estremamente versatili anche nella produzione di dispositivi medici come gli apparecchi acustici e, soprattutto, le protesi. Recentemente, un team di esperti in Design for Additive Manifacturing di PUNTOZERO e ADD+it , una start-up bergamasca, ha ideato un nuovo design e creato una protesi ortopedica su misura stampata in 3D. L’obiettivo primario era quello di risolvere i problemi del classico design delle protesi: traspirabilità, leggerezza, adattabilità. Il team è partito dalla reale necessità di un paziente e, sfruttando questa tecnologia innovativa, ha progettato una soluzione sostenibile e adattabile allo stile di vita del paziente stesso. Vengono utilizzate infatti strutture reticolari che minimizzano il contatto con la pelle, ottimizzando le forme per una maggiore leggerezza e distribuzione della pressione sull’arto. Questo nuovo design personalizzato apre nuove opportunità future, che sfruttano la completa digitalizzazione e automatizzazione del processo per garantire la produzione di protesi migliori e più economiche, portando milioni di persone a beneficiare di processi più democratici.
I materiali plastici e i polimeri organici utilizzati per la stampa in 3D possono provenire da un processo di riciclo: Circleg , un’impresa sociale svizzera, offre un bellissimo esempio di economia circolare, realizzando apparecchi ortopedici a un prezzo contenuto con la plastica buttata nella discarica di Dandora, vicino a Nairobi, in Kenya. In questo modo non solo si migliora la vita delle persone, ma anche dell’ambiente in cui vivono, grazie a un riutilizzo intelligente e innovativo di un materiale ripensato come prezioso.
I super-enzimi e i microrganismi che ci aiutano
Da studentessa e appassionata di bioinformatica, non potevo non parlarvi di alcuni ambiti e scoperte pioniere anche in questo campo. Uno dei materiali plastici più diffusi è, senza dubbio, il Poli-Etilene Tereftalato (comunemente noto come PET), derivante dalla sintesi di diversi componenti, tra cui il mono-(2-idrossietil) tereftalato (MHET). In laboratorio è stato studiato un enzima, cioè una particolare proteina capace di degradarlo, chiamata PETasi. Negli ultimi studi pubblicati a proposito, possiamo notare come ci si stia spingendo verso un’ottimizzazione dell’attività di questo enzima, ingegnerizzandolo con la MHETasi , che accelera il processo di degradazione di questa molecola.
Ma come avvengono questi studi? In primis si considerano le strutture delle proteine coinvolte (quindi, il PET e l’enzima che lo degrada) e si analizzano tramite simulazioni computerizzate che, partendo dai modelli tridimensionali, ne studiano le superfici di interazione. Una volta individuate le porzioni delle due proteine che interagiscono (cioè gli amminoacidi di interfaccia), si analizza come poterle modificare per aumentare l’affinità tra le due proteine e per velocizzare i processi di degradazione. Da lì, provando ad applicare queste modifiche, si studia in silico (cioè al computer) e poi in vitro (quindi in laboratorio) come cambia l’intero processo. Questi studi di modellazione molecolare stanno portando a grandi passi avanti nella comprensione dell’interazione tra materiali plastici, oltre che alla previsione di possibili impatti ambientali delle plastiche e dei loro sottoprodotti.
Un altro aspetto molto affascinante della bioinformatica e delle scienze “omiche” (quelle che studiano globalmente molti livelli biologici) è che si possono applicare a tantissimi organismi diversi, non solo agli esseri umani e le loro componenti: infatti, la genomica studia l’intero corredo di DNA di un qualsiasi tipo di organismo, e la metagenomica amplia questo concetto al DNA di un’intera comunità di microbi di un ambiente naturale. Studiando il genoma dei microrganismi coinvolti nella biodegradazione della plastica si può quindi capire quali geni siano coinvolti in questo meccanismo, quantificarli, persino bioingegnerizzarli per migliorarne la funzione.
Negli ultimi anni molti scienziati si sono concentrati su questo tipo di analisi, scoprendo batteri che si possono nutrire con PET e polistirolo . Ne hanno modificati alcuni della nostra flora intestinale per permettere la produzione di materiali plastici che si sciolgono in acqua, e hanno scoperto come mutare specifici ceppi batterici in modo da diventare delle mini-centrali di riciclo.
Piccolo invito alla riflessione
Oggi, «Giornata Mondiale della Terra», prendiamoci qualche momento per riflettere. Per essere grati di ciò che il nostro pianeta è capace di sopportare, ma anche per renderci conto del nostro ruolo, come singoli e comunità, in questa situazione di emergenza ambientale.
L’uso della plastica ha rivoluzionato il nostro modo di vivere, ma dobbiamo stare attenti a non sprecare e disperdere tutto ciò che potremmo riciclare e riutilizzare in maniera intelligente.