A Complete Transformation PAth for C-C backboned plastic wastes to high-value Chemicals and material

La contaminación plástica se ha convertido en una clara amenaza para muchos nichos ambientales y ecosistemas, debido al rápido aumento del uso de productos plásticos y a las fugas al medio ambiente. El polietileno (PE) es el plástico más utilizado y de mayor volumen (aproximadamente el 30 % del total de plásticos). Debido a la ausencia de grupos reactivos, los plásticos con estructura C-C suelen clasificarse como no degradables; generalmente se eliminan por incineración o vertedero (67 %). Alrededor del 12 % de los desechos plásticos se reciclan como productos de calidad y rendimiento inferiores.
La ruta catalítica real para el reciclaje de desechos de PE en productos de valor agregado es <1 %. Está claro que existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas rutas para el reciclaje innovador de desechos plásticos hacia un cambio de paradigma en la economía del plástico.
ACTPAC propone una ruta completa y viable para la industria de valor agregado para convertir el PE primero en alcanos; luego en productos químicos de alto valor (monómeros); y finalmente en poliésteres similares al PE pero completamente biodegradables. Más allá de las tecnologías de vanguardia, ACTPAC diseñará e implementará nuevos catalizadores y modos de metátesis cruzada para la metátesis altamente activa y selectiva de PE en alcanos lineales con un rango de distribución estrecho (C6-C18, >90%). Se desarrollarán dos sistemas separados: maquinaria multienzimática ensamblada en las células recombinantes y un sistema de levadura metabólicamente diseñada, dedicado a la transformación de alcanos en monómeros. Se utilizarán monómeros de longitudes de cadena diversificadas para la síntesis de poliésteres que presentan diferentes propiedades y rendimientos de polímeros, asignables para varias aplicaciones. De este modo, se crea una solución de cero residuos para la gestión de residuos plásticos para mantenerlos fuera del medio ambiente y recuperar sus valores. Las nuevas propiedades y aplicaciones específicas de los nuevos plásticos de poliéster producidos a partir del reciclaje de residuos de PE brindarán a las PYME nuevas oportunidades comerciales mediante procesos de fabricación multiproducto escalables, flexibles y robustos para la producción a pedido y en pequeños volúmenes.

DEVELOP new catalysts for the deconstruction of polyethylene (PE) to enable the production of value-added, biologically utilizable chemicals at reduced costs.
ENGINEER enzymes and microbial cell systems that can produce value-added biochemicals from biologically utilizable chemicals.
CONSTRUCT engineered non-pathogenic yeast systems that can transform biologically utilizable chemicals into value-added biochemicals.
DEFINE added biochemicals into new breakthrough, biodegradable polyesters for various applications.
CREATE a completely novel, biobased polyester with similar or better properties as polyethylen, but is fully biodegradable, and recyclable.
DEMONSTRATE the improved environmental and economic performances of the value-added chemicals and alternative polyesters developed and achieve zero-waste management.
BOOST the awareness on the project outcomes through dissemination activities and engage main actors of the value chain, young professionals and early career investigators.

ACTPAC will develop new chemico-biological pathways and catalysts to degrade polyethylene (PE) into multiple catalogues of value-added chemicals, including alkanes, monomers and biodegradable, fully recyclable polyesters, that can be used for various industrial applications. ACTPAC’s new biodegradable, and fully recyclable polyesters will have similar or even better mechanical and composable performances compared to PE. By reclaiming new value out of PE plastic wastes and by mitigating plastic pollution, the project will have a significant, positive impact on the environment, biodiversity, and the ecosystem’s balance and will contribute to the restoration of water, sea, and soil.

The ACTPAC project aims to establish a complete industry-viable transformation route for the conversion of non-degradable plastic wastes into high value chemicals and biodegradable polyesters with PE-like properties. Thus, a zero-pollution, bio-based solution to the existing environmental challenge is created, by keeping plastic wastes out of the environment, while reclaiming their values for a better circular bioeconomy.
To this end, a series of technologies and innovative chemo-/biological transformation systems will be developed and demonstrated at pilot scale. The properties and specific applications of the new polyester plastics produced from upcycling of PE waste will offer new business opportunities for SMEs by scalable, flexible and robust multi-product manufacturing processes for on-demand and small-volume output production.