Enzimas que
destruyen el plástico, organismos que lo degradan y tecnologías que lo
convierten en ladrillos. Así podrían hacer desaparecer el plástico que se
acumula en el planeta.
Los
humanos hemos fabricado una cantidad de plástico que, en peso, equivale ya a
1.000 millones de elefantes y el 85% de la basura que se acumula en el océano
corresponde a residuos de este material, la mayoría de un solo uso. ¿Qué
hacer con esta gran cantidad de plásticos que en en el Océano Pacífico ha
formado una isla que ya es más grande que Perú y Ecuador? Investigadores
de todo el mundo se afanan en buscar soluciones eficientes para lograr
eliminarlos.
“El plástico es una
clase de polímeros muy estables químicamente, y como son un invento reciente,
de los años 1950, no hay formas naturales de degradación
que lo eliminen del sistema”, nos explica Ricard Solé,
físico-biólogo e investigador en ICREA (Universidad
Pompeu Fabra).
¿Cómo podríamos acelerar su proceso de desintegración?
Quemar esos residuos no es una solución ecológica: al incinerarlos se producen
notables emisiones contaminantes, ya que se libera CO2 y metales pesados.
Se han investigado varios procesos de
degradación química para eliminarlos aunque, en
general, solo se han encontrado soluciones que implican procesos demasiado
largos (que pueden prolongarse durante varios meses) y que requieren la
utilización de líquidos corrosivos, como el ácido nítrico. Por ello, se
investigan nuevas e ingeniosas fórmulas para lograr degradarlos de una forma
ecológica.
Organismos que
"comen" plástico
La gran esperanza en este contexto es lograr
bacterias que sean capaces de desintegrar esos polímeros. Es
una estrategia plausible. “Tiene toda la lógica, ya que el plástico es una
fuente de carbono muy abundante (cada vez mas) y todos los sustratos de la
biosfera pueden ser la diana de los microorganismos”, explica Solé.
En el laboratorio que dirige este físico-biólogo, el
ICREA, han calculado matemáticamente que un microorganismo lo
bastante eficiente podría poner el plástico –incluso el que se acumula en los
océanos– bajo control.
Por
el momento, un equipo científico del Instituto de Tecnología de Kioto (Japón) ha descubierto una bacteria real, que era
desconocida hasta entonces, capaz de alimentarse de PET (el plástico que
mayoritariamente se utiliza para envasar agua mineral). Este
microorganismo lo digiere y lo asimila, en consecuencia, lo desintegra.
Se siguen buscando
incansablemente microorganismos capaces de degradar cada uno de los polímeros
artificiales que existen, aunque quizá esta no sea la vía más rápida para
conseguir el objetivo. “Creo que habrá que hacer
evolucionar microorganismos de manera artificial o desarrollar nuevos
organismos de forma sintética”, pronostica Solé.
En busca de enzimas
desintegradoras
Federica Bertocchini, una investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas
(CSIC) y apicultora aficionada retiró de sus panales unos
gusanos de cera que habían empezado a alimentarse de los restos de miel y cera
de sus abejas. Los guardó en una bolsa de plástico. Al
cabo de unas horas se habían escapado de la bolsa, que estaba llena de
agujeros.
Solo había una expicación: los gusanos habían sido
capaces de hacer los agujeros. Así es como empezó la investigación que
recientemente ha constatado que estos gusanos (Galleria
mellonella) son
capaces de degradar el polietileno, uno de los plásticos más resistentes –utilizado
en las bolsas de la compra y los envases alimenticios–, que puede tardar hasta
100 años en desintegrarse.
Sospechan
que esta facilidad para digerirlo se debe a que la
estructura de este plástico es similar a la de la cera que comen habitualmente. Pero también han
comprobado que el polietileno se desintegra incluso con el simple contacto con
el capullo que forma el gusano tras su fase larvaria.
Los investigadores
creen que quizá una enzima –una moléculas de naturaleza proteica que
desencadenan reacciones químicas– sea la responsable de este efecto y, por ello, el
siguiente paso es detectarla, aislarla y producirla in vitro a escala
industrial. Podría ser de gran ayuda para solucionar el
problema de la acumulación de plásticos en el planeta.
Está claro, no obstante, que la ciencia no puede confiar
únicamente en la casualidad para dar con enzimas naturales que sean capaces de
destruir polímeros. Por ello, paralelamente, se investiga la creación
en el laboratorio de enzimas mutantes para lograr este objetivo.
Por ejemplo, el profesor McGeehan, director del Instituto
de Ciencias Biológicas y Biomédicas de la Facultad de Ciencias Biológicas de
Portsmouth (Reino Unido) ha creado recientemente la PETasa,
una enzima que desintegra el tereftalato de poliestireno (PET). En unos años,
creen los investigadores, esta enzima podría servir para
reciclar este tipo de plástico.
También en la Universidad Nacional Autónoma
de México (UNAM) dos científicas han logrado aislar genes del hongo Aspergillus
nidulans, habitual
en los suelos y las frutas, e introducirlo en una levadura para obtener así una
enzima capaz de degradar cuatro tipos de poliésteres, entre ellos el PET.
Dar una nueva vida a
los materiales
“Hay quien ha sugerido que no deberíamos degradar el
plástico, sino mineralizarlo: hacerlo mucho mas estable y que adoptara
propiedades de minerales, estables durante miles de años”, expone el
físico-biólogo Ricard Solé. En efecto, otra rama de ciencia busca soluciones
basadas en la transformación del plástico que permitan darle una nueva vida
útil.
Por su parte, en Australia, a través de programa europeo New-Mine, se está probando ya una
tecnología que mediante sofisticados procesos químicos es capaz
de transformar los residuos plásticos en polvo de cristal.
Otras técnicas actuales permiten mezclar
los deshechos plásticos agrícolas con nanopartículas (partículas microscópicas)
para crear nuevos materiales. Actualmente,
también es posible convertir los residuos plásticos en filamentos listos para
usar en las impresoras 3D. Incluso científicos malagueños investigan la forma
convertir esos residuos que no pueden ser reciclados actualmente en un fuel oil
ligero bajo en azufre.
Poner freno al littering
En paralelo a la búsqueda de alternativas para eliminar
los plásticos que se acumulan, la prevención del littering (el abandono de residuos que no
se desintegran) es primordial para frenar la formación de islas de basura en el
mundo. Varias iniciativas recientes buscan este fin.
Por ejemplo, se intenta dar con polímeros totalmente
reciclables de forma obsesiva, puesto que permitiría gozar de las bondades del
plástico sin sufrir el enorme costo ecológico que implica su uso. ¿Y estamos
cerca de lograrlo? Podría ser. La revista Science publicó el
año pasado que un equipo de químicos de la Universidad Estatal
de Colorado (EE. UU) ha dado con una nueva formulación de
un polímero totalmente reciclable que no tiene su origen en el petróleo.
Otra gran apuesta para poner freno al littering es apostar
por el almidón o la fécula de patata para fabricar vasos, cubiertos, platos de
plástico… Se usan una sola vez y no se pueden reciclar,
por lo que pasan directamente a convertirse en residuos. En España a partir de este 2020 estos
utensilios tendrán que fabricarse con al menos un 50% de este tipo de
sustancias biodegradables.
Otras iniciativas buscan reducir el uso de plásticos en
el empaquetamiento de alimentos. Por ejemplo, la Unión Europea (UE) ha aprobado una
técnica que consiste en “tatuar” las frutas y las verduras con un láser para
poder etiquetarlas –algo que es obligatorio– prescindiendo
de los envoltorios.
Fuente: nationalgeographic.com.es
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