Una bottiglia d’acqua usata potrebbe avere una seconda vita difficile da immaginare: diventare parte di un biscotto. Non mangiamo plastica, naturalmente. I ricercatori la smontano fino a ottenere molecole ricche di carbonio e affidano poi ai microrganismi il compito di trasformarle in proteine, grassi, vitamine e aromi.
Una bottiglia di plastica dentro un biscotto non sembra precisamente la ricetta destinata a conquistare una pasticceria. Ed è infatti una descrizione volutamente brutale di quello che stanno facendo alla Southern Illinois University Carbondale, dove il gruppo guidato da Lahiru Jayakody ha presentato al congresso autunnale dell’American Chemical Society i primi risultati del progetto μBites, pronunciato “microbites”.
Il PET utilizzato per le bottiglie non viene macinato e aggiunto all’impasto. Viene sottoposto insieme a scarti agricoli come gambi e foglie di mais a un processo chiamato oxidative hydrothermal dissolution: acqua, ossigeno, alte temperature e pressione rompono il materiale in molecole molto più piccole, accessibili ai microrganismi. A quel punto entrano in scena diversi ceppi di lievito modificati in laboratorio, compreso quello comunemente utilizzato per il pane, che utilizzano quelle molecole come fonte di carbonio e le trasformano in nuovi composti.
Il ragionamento da cui è partito Jayakody è quasi disarmante nella sua semplicità: la plastica contiene carbonio, il cibo contiene carbonio. La differenza la fa ciò che accade in mezzo.
La plastica scompare, resta ciò che hanno prodotto i lieviti
I ricercatori utilizzano i microrganismi come piccole fabbriche biologiche. È un principio che l’industria conosce da tempo: anche molecole complesse come l’insulina possono essere prodotte programmando lieviti o batteri perché le sintetizzino. Nel caso dei μBites, i lieviti ricevono il materiale ottenuto dalla degradazione del PET e della biomassa e producono proteine, grassi e acidi utilizzabili come ingredienti alimentari.
La parte interessante è che il gruppo sta cercando di far produrre ai microbi sempre più componenti del biscotto. Un ceppo di lievito è stato modificato per ottenere vanillina da materiale vegetale, mentre un altro riesce a convertire l’etilenglicole derivato dal PET in beta-carotene, il pigmento presente anche nelle carote che l’organismo umano può trasformare in vitamina A. Alla miscela vengono per ora aggiunti fibre, amido e dolcificanti; l’impasto viene poi inserito in una stampante alimentare 3D, depositato strato dopo strato e infine cotto al microonde.
Il risultato assomiglia a un normale biscotto e, almeno per profumo, sembra già aver superato il primo ostacolo. I ricercatori riferiscono giudizi positivi sull’aroma, ma nessuno lo sta ancora distribuendo da mangiare: i dati prodotti dal gruppo indicano che i μBites sono sicuri, tuttavia manca ancora l’autorizzazione istituzionale necessaria per procedere con vere prove di assaggio.
È una precisazione importante, perché “biscotti fatti di plastica” è un titolo irresistibile ma racconta male ciò che avviene realmente. Nel prodotto finale non dovrebbe esserci PET da masticare; il materiale plastico viene prima scomposto attraverso un processo che, secondo l’ACS, comprende 32 passaggi di sicurezza, e ciò che arriva ai lieviti è una materia completamente diversa sulla quale costruire nuovi composti biologici.
Tutto nasce pensando a un viaggio molto lungo
Il progetto non è nato per riempire gli scaffali di un supermercato. μBites è stato sviluppato nell’ambito del Deep Space Food Challenge della NASA, nato per cercare sistemi capaci di produrre cibo quando portarselo dietro dalla Terra diventa impraticabile. In una missione lunga mesi o anni, ogni chilogrammo conta e anche ciò che normalmente sarebbe un rifiuto può diventare una risorsa.
Una colonia sulla Luna o su Marte, per esempio, non potrebbe semplicemente buttare via bottiglie, contenitori e scarti vegetali aspettando il prossimo camion della nettezza urbana. Recuperare il carbonio presente nei rifiuti e trasformarlo nuovamente in materiale utile significherebbe ridurre contemporaneamente ciò che bisogna trasportare e ciò che bisogna smaltire.
La stessa tecnologia potrebbe però avere applicazioni molto più vicine. I ricercatori indicano zone colpite da disastri, comunità isolate, sommergibili e luoghi nei quali produrre alimenti tradizionalmente è difficile. Il gruppo spera di riuscire, con il tempo, a far produrre ai microrganismi anche amido, fibre e dolcificanti, riducendo ulteriormente ciò che deve essere aggiunto dall’esterno.
Due problemi enormi dentro lo stesso biscotto
Dietro alla stranezza dei μBites ci sono due questioni molto meno divertenti. La prima è la quantità di plastica che continuiamo a produrre e che spesso finisce in discarica o nell’ambiente. La seconda è il bisogno di aumentare la produzione alimentare per una popolazione mondiale ancora in crescita.
Jayakody cita stime secondo cui entro il 2050 la domanda globale di cibo potrebbe aumentare tra il 35 e il 56% e una quota molto ampia della popolazione potrebbe trovarsi esposta al rischio di fame. Utilizzare microrganismi per recuperare carbonio da materiali che oggi consideriamo rifiuti significherebbe provare ad affrontare entrambi i problemi con la stessa tecnologia.
Naturalmente siamo ancora molto lontani dal giorno in cui porteremo una bottiglia vuota al supermercato e torneremo a casa con una confezione di biscotti. Il gruppo della Southern Illinois University parla di alcuni anni prima di poter immaginare un prodotto destinato al consumo pubblico e restano da affrontare autorizzazioni, costi, produzione su larga scala e, non ultimo, il problema più umano di tutti: convincere qualcuno a mangiarlo.
Perché scientificamente il passaggio può essere spiegato in ogni dettaglio: il PET viene scomposto, i lieviti utilizzano quelle molecole e producono nuovi ingredienti. Ma davanti alla frase “questo biscotto una volta era una bottiglia di plastica”, probabilmente il primo ostacolo non sarà la chimica. Sarà il coraggio di dare il primo morso.
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