Procedimientos actuales para degradar plásticos

La acumulación de residuos plásticos se ha convertido en un problema ambiental cada vez más urgente. En la actualidad, hay dos enfoques prometedores para afrontar este desafío: la biodegradación enzimática y microbiana de plásticos.

La utilización de enzimas ha surgido como una solución clave para abordar la crisis ambiental generada por los residuos plásticos. Su capacidad para descomponer una amplia gama de este material ofrece una esperanza tangible para reducir su impacto ambiental.

Por su parte, el gobierno de Cataluña lidera otro proyecto innovador. Se trata de un método para acelerar la biodegradación de diversos tipos de plástico mediante la introducción de microorganismos. Veamos.

Las enzimas y la biodegradación de plásticos

Históricamente, los esfuerzos para descomponer plásticos se han centrado en microorganismos y hongos. Sin embargo, ha surgido un nuevo enfoque que se basa en el uso enzimas específicas creadas por microorganismos. Esto permite un control más preciso sobre el proceso de degradación.

Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han liderado un interesante descubrimiento en este campo. Utilizando biología sintética, desarrollaron enzimas capaces de descomponer el poliéster y reutilizarlo.

Este método ofrece una serie de ventajas, que incluyen las siguientes:

• Especificidad. Las enzimas pueden ser diseñadas o seleccionadas para degradar tipos particulares de plásticos.
• Control. La degradación enzimática permite un control preciso sobre el proceso, ya que las enzimas actúan solo en las reacciones para las que están diseñadas.
• Eficiencia. Puede ser más rápida y eficiente, ya que las enzimas pueden ser optimizadas para condiciones específicas.

Una de las características más destacadas de la biodegradación enzimática es su capacidad para recuperar productos químicos iniciales y convertirlos nuevamente en poliéster. Esto abre la puerta a un ciclo circular de fabricación de plástico, lo que podría tener un impacto significativo en la reducción de la acumulación de residuos de este tipo en el medio ambiente.

El proyecto RevoluZion

Otro de los esfuerzos más interesantes en la tecnología de enzima es el proyecto RevoluZion (2021-2025). Este se centra en dos enfoques principales: la integración de enzimas en nuevos materiales plásticos y el reciclaje enzimático de flujos plásticos existentes.

RevoluZion se enfoca en la producción de plásticos que contienen enzimas en su matriz polimérica. Estas enzimas están diseñadas para activarse y degradar el plástico al final de su vida útil, ya sea in situ o ex situ.

El consorcio se ha centrado en desarrollar enzimas capaces de resistir las duras condiciones del proceso de fabricación de plásticos. Para ello, utilizan herramientas computacionales y genéticas avanzadas que mejoran su termoestabilidad y actividad. De este modo, se está logrando una degradación programada, sostenible y eficiente.

Así mismo, se está trabajando en el diseño de nuevos sistemas protectores basados en biopolímeros como polihidroxialcanoatos (PHAs) o celulosa bacteriana. Estos sistemas permitirán regular la actividad y aumentar la estabilidad de las enzimas.

El proyecto Comboost de Cataluña

El proyecto Comboost busca optimizar el proceso de biodegradación del plástico, tanto de aquellos considerados biodegradables como de los no biodegradables. Para conseguirlo se emplea la adición de microorganismos que estimulan la descomposición de estos materiales.

Este enfoque ofrece ventajas tanto económicas como medioambientales. El método facilita el reciclaje de envases plásticos, superando las barreras actuales. Así mismo, proporciona nuevas soluciones para eliminar microplásticos en el compost generado. Esto evita su ingreso en el medio natural y agrícola, preservando la cadena alimentaria.

El abono orgánico resultante de este proceso es de alta calidad y puede utilizarse para mejorar la fertilidad del suelo en agricultura y jardinería. Su inocuidad está garantizada mediante ensayos de ecotoxicidad, evitando así problemas de contaminación.

El proyecto Comboost está alineado con las conclusiones del Comité estratégico de innovación especializado en economía circular. Este comité aboga por el desarrollo de nuevos procesos que aceleren la degradación de los materiales plásticos.

Técnicas de biodegradación del plástico

1. Reciclaje mecánico

El reciclaje mecánico es uno de los métodos más comunes para degradar plásticos. Consiste en triturar los residuos de plástico en pequeñas piezas que luego se funden y se moldean en nuevos productos. Este proceso se puede repetir varias veces, lo que permite reutilizar el plástico y reducir la cantidad de desechos que se generan. Sin embargo, el reciclaje mecánico tiene limitaciones en cuanto a la calidad de los productos finales y la cantidad de veces que se puede reciclar un material antes de que pierda sus propiedades.

2. Reciclaje químico

El reciclaje químico es una alternativa al reciclaje mecánico que consiste en descomponer los plásticos en sus componentes originales para luego utilizarlos como materia prima en la fabricación de nuevos productos. Este proceso permite recuperar un mayor porcentaje de los materiales originales y producir plásticos de mayor calidad que pueden ser utilizados en una gama más amplia de aplicaciones.

3. Biodegradación

La biodegradación es un proceso natural en el que los microorganismos descomponen los materiales orgánicos en compuestos más simples y más seguros para el medio ambiente. En el caso de los plásticos biodegradables, estos materiales están diseñados para descomponerse más rápidamente que los plásticos convencionales, lo que reduce su impacto ambiental.

4. Pirólisis

La pirólisis es un proceso en el que los plásticos se descomponen a altas temperaturas en ausencia de oxígeno para producir productos como aceites, gases y carbón. Estos productos pueden ser utilizados como combustibles o materias primas para la fabricación de productos químicos y materiales.

5. Descomposición asistida por microorganismos

La descomposición asistida por microorganismos es un enfoque innovador para degradar plásticos utilizando enzimas o microorganismos diseñados para descomponer materiales específicos. Lo hemos visto al principio de este artículo.

Lecturas recomendadas

Biodegradación de plásticos convencionales

Aplicaciones de degradación de residuos plásticos