Investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un tipo de poliuretano termoplástico que se autodescompone al final de su ciclo de vida
La contaminación por plásticos es un problema mundial que afecta gravemente los hábitats y los procesos naturales, y reduce la capacidad de los ecosistemas para adaptarse al cambio climático. Este fenómeno impacta de forma directa en los medios de vida de millones de personas, su capacidad de producción de alimentos y su bienestar social. De los 9.200 millones de toneladas de plástico producidas entre 1950 y 2017, unos 7.000 millones se convirtieron en residuos plásticos que terminaron en vertederos o fueron arrojados al medio ambiente, según datos del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). En este contexto, investigadores de la Universidad de California en San Diego (EE. UU.) han desarrollado un nuevo tipo de bioplástico capaz de autodescomponerse al final de su vida útil. Sin duda, esta innovación ofrece una posible solución para abordar el problema de la contaminación plástica.
Aunque existían estudios previos en este ámbito, este nuevo trabajo se destaca por su potencial y viabilidad práctica. Investigaciones anteriores ya habían demostrado que la biodegradación era posible, pero requería un ambiente controlado y con abundancia de microbios. El problema es que la mayoría de los residuos plásticos terminan en vertederos sin supervisión. Por ello, el reto era crear materiales que pudiesen activar automáticamente el proceso de desintegración al entrar en contacto con el suelo fértil.
Características del plástico que se autodestruye
El estudio sobre el plástico que se autodestruye ha sido publicado en la revista Nature Communications por un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego. Este material, bautizado como «plástico vivo» por los científicos, es un tipo de poliuretano termoplástico modificado, similar al utilizado en la fabricación de calzado, fundas de móvil, piezas para automóviles, alfombrillas y colchones de espuma con memoria.
La particularidad de este plástico radica en que contiene esporas bacterianas de una cepa de Bacillus subtilis. Durante la vida útil del poliuretano, las esporas permanecen inertes. Sin embargo, al desecharse el plástico y exponerse a los nutrientes del suelo, germinan y descomponen los materiales poliméricos. «Se trata de una propiedad inherente a estas bacterias», explica Jonathan K. Pokorski, profesor de nanoingeniería de la Universidad de California en San Diego.
Bacterias resistentes a las altas temperaturas
El poliuretano termoplástico necesita altas temperaturas para moldearse y transformarse en distintos objetos. Por este motivo, el equipo de científicos de la universidad estadounidense desarrolló nuevas cepas de Bacillus subtilis utilizando una técnica llamada «Evolución Adaptativa de Laboratorio». Las cultivaron en condiciones controladas y las sometieron a temperaturas cada vez más elevadas durante periodos prolongados, llegando a superar los 130 °C.
El objetivo de este «extracalentamiento» era inducir una adaptación de las bacterias o, de lo contrario, obligarlas a morir. «Continuamente evolucionamos las células una y otra vez hasta que llegamos a una cepa optimizada para tolerar el calor», expone Adam Feist, científico investigador en bioingeniería de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California y coautor del estudio.
Cinco meses para dejar de ser un residuo
Para evaluar la capacidad de autodescomposición del plástico, se colocaron muestras en abono estéril y activo microbianamente. El compost se mantuvo a una temperatura de 37 °C, con una humedad relativa entre el 44 % y el 55 %. Las esporas germinaron dentro del plástico y lograron degradar el 90 % del material en un período de cinco meses. Además, no fue necesario agregar más bacterias, ya que las esporas incorporadas en el plástico fueron suficientes.
Pokorski valora muy positivamente esta circunstancia y añade otra noticia esperanzadora: «Lo sorprendente es que nuestro material se descompone incluso sin la presencia de microbios adicionales. Lo más probable es que la mayoría de estos plásticos no terminen en instalaciones de compostaje ricas en microbios. Por lo tanto, esta capacidad de autodegradarse en un entorno libre de microbios hace que nuestra tecnología sea más versátil».
Avances prometedores en la lucha contra la contaminación plástica
El siguiente paso es evaluar los posibles efectos secundarios de la autodescomposición de este nuevo material; sin embargo, los estudios sugieren que podrían ser mínimos. La cepa utilizada, Bacillus subtilis, es abundante en todo el planeta y es inofensiva para los seres humanos y los animales.
Habitualmente se emplea en diversos campos como la agricultura, la industria y la medicina. A partir de estas bacterias, por ejemplo, se pueden fabricar antibióticos como la iturina A y la fengicina, compuestos clave para combatir hongos.
Una vez que se hagan las comprobaciones pertinentes será el momento de adaptar el enfoque de este estudio a una escala industrial. «Ahora tenemos esperanzas de poder mitigar la contaminación plástica en la naturaleza», afirma Han Sol Kim, principal autor del estudio.
Objetivo: reducir el plástico en un 80 % en 2040
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente denuncia que la contaminación por plásticos no ocurre de manera aislada. «Los riesgos ambientales, sociales, económicos y sanitarios de los plásticos deben evaluarse junto con otros factores de estrés ambiental, como el cambio climático, la degradación de los ecosistemas y el uso de los recursos naturales», declaran.
Para revertir la situación, el PNUMA ha publicado un informe que detalla una serie de prácticas y políticas concretas para combatir la contaminación por plásticos. Esta «hoja de ruta», titulada ‘Cerrando el grifo: cómo el mundo puede acabar con la contaminación por plásticos y crear una economía circular‘, permitiría a los gobiernos y empresas reducir este tipo de polución en un 80 % para el año 2040.
Para lograr esta reducción, el informe sugiere eliminar primero los plásticos innecesarios y, con posterioridad, realizar tres cambios en el mercado potenciando las «3R»:
♻️ Reutilizar
Promover prácticas de reutilización, como botellas rellenables, dispensadores a granel, sistemas de depósito y devolución, podría reducir la contaminación en un 30 %. Los gobiernos deben crear incentivos comerciales más sólidos que favorezcan los productos reutilizables.
♻️ Reciclar
Se debe mejorar la estabilidad y rentabilidad del reciclaje. Eliminar las subvenciones a los combustibles fósiles y mejorar los modelos de diseño de productos plásticos podrían aumentar la proporción de artículos reciclables del 21 % al 50 %.
♻️ Reorientar y diversificar
Sustituir productos como los envoltorios de plástico, las bolsas y los utensilios de comida para llevar por alternativas fabricadas con materiales alternativos, como papel o biodegradables, podría reducir una disminución adicional de la contaminación en un 17 %.
fuente / consumer.es
El Loco de la Colilla 