O plástico não se decompõe facilmente porque possui as mesmas ligações químicas ultraestáveis do petróleo.

A resistência do plástico reside na sua estrutura molecular composta por polímeros de cadeia longa. Essas cadeias são mantidas por ligações covalentes de carbono, as mesmas que permitiram ao petróleo permanecer estável no subsolo por mais de 300 milhões de anos desde o período Carbonífero. Microrganismos decompositores geralmente não possuem as ferramentas bioquímicas para quebrar essas ligações artificiais, pois elas não existem naturalmente na biosfera em formatos de fácil acesso.Em 2016, cientistas da Universidade de Quioto, no Japão, fizeram uma descoberta histórica ao identificar a bactéria Ideonella sakaiensis. Este organismo evoluiu especificamente em depósitos de lixo para consumir o polietileno tereftalato, popularmente conhecido como PET. A bactéria utiliza duas enzimas principais, a PETase e a MHETase, para converter o plástico em fontes de energia e carbono para seu próprio crescimento.Apesar dessa evolução biológica, o processo natural é extremamente lento e insuficiente para lidar com as milhões de toneladas de resíduos produzidas anualmente. Pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) dos EUA e da Universidade de Portsmouth têm trabalhado para aperfeiçoar essas enzimas em laboratório. Através de engenharia genética, eles conseguiram criar versões da PETase que são até dez vezes mais eficientes que a versão encontrada na natureza.Atualmente, estima-se que existam mais de 5 trilhões de fragmentos de plástico nos oceanos, pesando cerca de 250 mil toneladas. A estabilidade termodinâmica dessas moléculas significa que, sem intervenção tecnológica ou biológica avançada, o plástico persistirá por gerações. O estudo dessas enzimas representa uma das maiores esperanças da ciência para acelerar a reciclagem química e mitigar o impacto ambiental global.