José Manuel Torralba, IMDEA MATERIALES

Nos rodean en ordenadores, botellas, embalajes, muebles, coches, aviones e, incluso, en la mayoría de la ropa que usamos. Su bajo coste y aparente reciclabilidad han hecho que los polímeros –o plásticos– sean omnipresentes. Pero presentan dos grandes problemas.

El primero, que solo los termoplásticos son reciclables y, aun así, menos del 10 % se recicla. Además, después de cada ciclo de reciclado, se degradan sus cadenas, o que limita su reutilización. El resto acaba en vertederos, ríos y mares.

El segundo es que los plásticos son blandos y se degradan con facilidad, formando microplásticos y nanopartículas que acaban en el agua, el aire y los suelos. También llegan a nuestro organismo y al de otros seres vivos. Incluso, son transportados por las abejas junto al polen.

Apuesta biodegradable

Los materiales que fueron protagonistas del siglo XX ahora resulta que no son “sostenibles”, están generando un problema medioambiental importante y, además, pueden dañar nuestra salud. La buena noticia es que tiene solución.

Para lograrlo, hace falta combinar dos cosas: una legislación que premie la utilización de materiales alternativos y una gran inversión en I+D que permita desarrollar plásticos más reciclables y, sobre todo, biodegradables.

En esta última dirección hay muchas posibilidades. Por ejemplo, buscar polímeros alternativos a los que utilizan derivados del petróleo (que hoy son la mayoría).

Desintegrados en sal

En el RIKEN Center for Emergent Matter Science, en colaboración con la Universidad de Tokio, en Japón, han desarrollado un polímero (aun en fase de investigación) que se desintegra al entrar en contacto con la sal.

Esto permite que, en el agua de mar, el material se disuelva en unas pocas horas. Además de ser no tóxico y resistente al fuego, no libera dióxido de carbono durante su degradación. Aún no ha sido comercializado, pero numerosas empresas, especialmente del sector del empaquetado, se han interesado por él.

Estos nuevos polímeros son tan resistentes como los habitualmente utilizados en el sector. La diferencia es que, al descomponerse de forma natural, sus componentes son biodegradados por bacterias que existen en su entorno y, por tanto, no se acumulan ni forman microplásticos. De igual manera, existen sales en los suelos, donde también se pueden descomponer.

Bacterias golosas

Por otro lado, un grupo de investigación de la Universidad de Kobe (Japón) ha desarrollado el ácido piridindicarboxílico (PDCA), un polímero biológico que puede alcanzar las prestaciones de algunos plásticos como el PET, el más utilizado para embotellar agua y refrescos.

Sin embargo, a diferencia del PET, el PDCA es totalmente biodegradable y su origen es la síntesis a partir de bacterias y enzimas. Entre ellas, la bacteria Escherichia coli, alimentada con glucosa para acelerar la producción.

Esta bacteria y su afición por la glucosa protagonizaron otro estudio reciente –publicado en Nature Chemistry– sobre cómo generar biocombustibles de manera natural.

Materiales competitivos

En China, están desarrollando plásticos a partir de la celulosa del bambú. Según un estudio publicado en Nature Communications, mediante el empleo de disolventes se deshace la red de enlaces de hidrógeno de la celulosa del bambú. A continuación, mediante estimulación molecular ayudada por etanol, se reconstruyen los enlaces de hidrógeno y se consigue un bioplástico con una resistencia mecánica excepcional que, además, se puede fabricar mediante tecnologías convencionales de moldeo por inyección.

Este material supera a la mayoría de los plásticos y bioplásticos comerciales en propiedades mecánicas y termomecánicas. Además, es totalmente biodegradable en el suelo en 50 días. En el estudio también se presenta un análisis técnico y económico que demuestra la competitividad del material en cuanto a costes, lo que permite salvar la brecha entre la sostenibilidad y la escalabilidad industrial.

Microplásticos convertidos en grafeno

Al mismo tiempo, empiezan a aparecer soluciones para los microplásticos. En la universidad James Cook, de Australia, han hecho un estudio donde tratan los microplásicos con una técnica llamada síntesis por plasma en un horno de microondas a presión atmosférica –atmospheric pressure microwave plasma (APMP)–, para transformarlos en grafeno, un material de alto valor añadido.

Los investigadores de este trabajo aseguran que pueden convertir 30 mg de microplásticos en 5 mg de grafeno en 1 minuto. Esta tecnología es mucho más rápida, funciona a temperaturas mucho más bajas y presenta un consumo de energía menor que tecnologías más tradicionales, como la pirólisis o la carbonización catalítica.

Así, la transformación eficaz de microplásticos de polietileno procedentes de botellas desechadas en grafeno es una realidad.

Hace falta voluntad política e inversión

Como vemos, existe en el ámbito científico la madurez suficiente para abordar estos problemas con soluciones viables.

Eso sí, es necesaria la voluntad política para poner en marcha programas de I+D que orienten a los grupos de investigación, mediante financiación suficiente, para que se haga realidad el sueño de tener polímeros totalmente reciclables, biodegradables y no contaminantes.

José Manuel Torralba, Catedrático de la Universidad Carlos III de Madrid, IMDEA MATERIALES

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.