Es bien sabido que la contaminación por plásticos será uno de los más grandes desafíos no solo en tratar de frenar, sino de liberarnos de las toneladas de desechos que ya se encuentran contaminando.
Y no se trata meramente de evitar que las botellas y bolsas acaben con la vida marina, también se trata de frenar uno de los problemas que ya estamos teniendo y en unos cuantos años se convertirá en una pandemia.
Y no se tratará de enemigos ya conocidos como virus o bacterias de las cuales, como hemos sido testigos en la pandemia actual, ya tenemos las armas tecnológicas necesarias para desarrollar algo que las frene.
Cada día un enemigo silencioso está entrando en nuestras vidas sin que nos demos cuenta y se llaman microplásticos, es decir, son fragmentos de plásticos que se dan por el desgaste en los mares y ahora está presente en la naturaleza.
Arena, rocas en los mares, productos marinos de consumo como peces, el agua potable que consumimos, entre otros, ya las encontramos mezcladas con fragmentos diminutos de plástico.
El caso de una mujer embarazada con restos de microplásticos en la placenta de su bebé, fue uno de los casos más sonados en Italia el año pasado, concluyendo que al consumir pescado que se han alimentado de microplásticos es la forma en la que también puede entrar a nuestro organismo.
Los científicos del hospital romano Fatebenefratelli y el Politécnico de la región de Las Marcas han investigado a fondo este caso y se dieron cuenta que no era un caso aislado y que también fueron encontradas en otras placentas en mujeres entre 18 y 40 años, con probabilidades de afectar su salud y la de sus bebés.
Y esta es la punta del iceberg de la contaminación por plásticos que urge solucionar cuanto antes, por ello los científicos han trabajado día y noche para poder deshacernos de los plásticos que duran cientos de años produciendo microplásticos en el mar y otros entornos naturales.
Afortunadamente en Alemania, ya se están dando los primeros pasos a los polímeros de fácil degradación y que además podrán reutilizarse gracias a sus características de auto limpieza.
Los plásticos “inteligentes” con enzimas en su composición
Este hallazgo fue producto de investigaciones realizadas en el Instituto Fraunhofer, específicamente en el área de Investigación Aplicada de Polímeros (IAP), quienes finalmente encontraron una forma de producir un plástica con enzimas en ella.
Para mantener las enzimas funcionales, han tenido que incrustarlas en los poros de los polímeros luego de los arduos procesos de composición de los plásticos, de ese modo evitando que se destruyan.
Como resultado, obtuvieron un plástico “inteligente” que es capaz de degradarse a gran velocidad, por si fuera poco, también se limpia por sí solo al evitar la aparición de hongos y mohos.
Esto es una excelente noticia tomando en cuenta que las enzimas no son elementos que impidan el proceso de reciclado, ya que de acuerdo con la ONU, muchos productos químicos añadidos a los plásticos hacen que se vuelvan muy difíciles de reciclar al tener que pasar por un costoso proceso de separación de los materiales mezclados.
Los plásticos que no logran calificar para reciclarse son una gran parte de los 300 millones de toneladas de desechos que se producen cada año, pues menos del 15% realmente llega a una planta de reciclaje.
Pese a todos los esfuerzos por reciclar, se estima que solo el 9% de los plásticos que han producido en toda la historia de la humanidad han podido encontrar una segunda vida, el otro 91% aún permanece en vertederos o en el mar, convirtiéndose en los peligrosos microplásticos que también se propagan en el aire que respiramos.
Para poder llegar al método exacto de producción del nuevo plástico inteligente, han tenido que someter a los polímeros a altas temperaturas. Al principio se dieron cuenta que las enzimas morían a temperaturas tan extremas por lo que no iba a ser posible mezclarlas con el material.
Afortunadamente idearon que los plásticos son materiales porosos si lo viéramos en un microscopio, así que luego del proceso de producción del plástico, las enzimas serían incrustadas en estos poros.
Luego de darse cuenta que las enzimas sobrevivían y eran altamente funcionales incluso luego de someterlas a altas temperaturas, se dieron cuenta que introducirlas en los poros era la mejor opción para protegerlas e incluso tolerar temperaturas más altas que estas.
El director del departamento de Materiales Biofuncionalizados y Biotecnología, Ruben Rosencrantz, menciona que se utilizaron partículas inorgánicas altamente porosas para esta investigación, donde encontraron algo más que alta resistencia por parte de las enzimas a las temperaturas.
También encontraron una forma ideal para mantenerlas activas en todo momento a pesar de que ya no tienen movilidad en toda la superficie. Estas enzimas se pueden encontrar en toda la superficie pero también en la composición interna del polímero.
Aunque pareciera estarlas “enterrando en cemento”, de hecho las enzimas tienen la capacidad de esparcirse rápidamente dentro de la masa mezclada de plástico caliente, todo sin requerir métodos forzados.
Además de la producción de plásticos de uso común a petróleo, esta nueva forma de fabricación abriría oportunidades al sector de los biopolímeros o bioplásticos que están fabricados a base de productos vegetales, según menciona Thomas Büsse quien se especialista en el estudio de biopolímeros del instituto de Schwarzheide en Alemania.
La alta resistencia de las enzimas garantiza su estabilidad y supervivencia incluso en los procesos a altas temperaturas utilizadas para darle las diferentes formas y dimensiones de acuerdo al sector al que serán destinados como enviases de productos alimenticios, cosméticos, entre otros.
Pero no todo es tan perfecto ni está terminado, advierten los expertos, pues una de las dificultades de esto es que cada enzima es única, ninguna es igual que otra, por eso cada una de estas especies de proteínas necesitan un trato personalizado.
Así que cuando se realiza el proceso de incrustación de las enzimas a los poros de los polímeros, se les da un trato único y especial para garantizar su supervivencia y eficiencia.
Pero los resultados de momento son muy optimistas luego de generar la primera muestra real del plástico inteligente, comprobando que las enzimas continúan activas luego del proceso. Sin embargo, continuarán experimentando y mejorando el proceso para poderlo introducirlo a las fábricas sin problema.
Otro tipo de enzimas aportará a la causa comiéndose ciertos tipos de plásticos
El uso de enzimas parece ser una de las claves para poder combatir la contaminación por desechos plásticos, y eso ya lo ha demostrado aquellas enzimas capaces de digerir algunos de estos polímeros.
Si bien no sería la opción más popular para reciclar, si que nos da otra alternativa para poder mejorar los números que por ahora juegan en nuestra contra, especialmente uno de los polímeros que más contaminan, el polietileno o PET.
Este plástico puede tardar en degradarse cientos y cientos de años, que al empezar a despedazarse dará lugar a los microplásticos que continuarán perjudicando por otros cientos de años más.
Afortunadamente la enzima que produce la bacteria de Ideonella sakaiensis ha sorprendido a la ciencia descomponiendo objetos no naturales como los plásticos PET, degradándolo y volviéndolo a la naturaleza.
La enzima en sí hace el trabajo pero a un ritmo bastante lento y tímido, afortunadamente gracias a la ciencia esta enzima podrá ser modificada y mejorada para que se convierta en una opción viable para su uso industrial, haciendo el trabajo de una forma más rápida y eficiente.
Si bien estos resultados fueron publicados por investigadores de la Universidad de Portsmouth y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de Estados Unidos, el hallazgo verdadero fue en un centro de reciclaje en Japón.
Ha sido la Universidad de Kyoto la que hizo el gran hallazgo luego de cinco años de ardua investigación con diferentes microbios actuando sobre diferentes tipos de polímeros, descubriendo la enzima que deshacía el material PET que lo encontramos desde botellas de agua, hasta ropa.
Pero posteriormente se dieron cuenta que también degrada el polietileno furandicarboxilato o PEF, un bioplástico que se ha empezado a implementar para sustituir las botellas de vidrio de algunas bebidas como cerveza, agua y otros productos líquidos.
Ahora es cuestión de tiempo para poder contar con la que sería una opción real para combatir la contaminación por plásticos y frenar el inminente golpe que sufriríamos a causa de los microplásticos.
