Nuevo material plástico es biodegradable tanto en el océano como en tierra firme

La contaminación plástica, incluida la inundación a gran escala de ecosistemas y organismos vivos con microplásticos, es una preocupación enorme y creciente. Investigadores de la Universidad de California en San Diego planean abordarlo con un nuevo material biodegradable.

Créditos de imagen Natasha R. Gunawan et al., (2022), Ciencia del Medio Ambiente Total.

La Tierra está llena de plástico. Desde las bolsas de supermercado que estrangulan a los animales marinos hasta los microplásticos que impregnan nuestros alimentos y agua, representan una gran preocupación ambiental y de salud. Lamentablemente, dada nuestra fuerte dependencia de dichos materiales, es dudoso que el plástico desaparezca del medio ambiente en el corto plazo.

Debido a que parece que no podemos dejar de usar este material, los investigadores esperan que un sustituto práctico pueda permitirnos seguir satisfaciendo nuestras necesidades y al mismo tiempo proteger el mundo que nos rodea. Una solución propuesta por un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego es una forma de plástico de poliuretano que puede degradarse naturalmente en el agua de mar.

Disolver el problema

“La eliminación inadecuada de plástico en el océano se descompone en microplásticos y se ha convertido en un enorme problema ambiental”, dijo Stephen Mayfield, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas y director del Centro de Biotecnología de Algas de California y autor correspondiente del artículo.

“Hemos demostrado que es absolutamente posible fabricar productos plásticos de alto rendimiento que también pueden degradarse en el océano. Los plásticos no deberían ir al océano en primer lugar, pero si lo hacen, este material se convierte en alimento para microorganismos y no en basura plástica y microplásticos que dañan la vida acuática”.

Millones de toneladas de desechos plásticos terminan en el océano cada año, lo que provoca una alteración masiva de los ecosistemas marinos. También se acumulan en giros oceánicos formando verdaderas islas de plástico. La Gran Parche de Basura del Pacífico es un excelente ejemplo de una isla de este tipo, con una superficie de más de 1,6 millones de kilómetros cuadrados. Debido a que los materiales plásticos que usamos hoy en día no son biodegradables, estos parches de basura pueden durar siglos, desintegrándose lentamente en pedazos diminutos y dañinos: microplásticos.

El equipo demostró previamente que una espuma de poliuretano que desarrollaron puede biodegradarse en composta terrestre, mostrando su potencial para reducir la contaminación plástica en tierra firme. Ahora, completan esos hallazgos al mostrar que también puede degradarse naturalmente en el agua de mar.

Para el estudio, el equipo llevó a cabo una serie de pruebas en los materiales de poliuretano que desarrollaron anteriormente; estos materiales se utilizan actualmente como espumas en los primeros zapatos biodegradables disponibles comercialmente, explica el equipo. Los experimentos se llevaron a cabo en el Ellen Browning Scripps Memorial Pier and Experimental Aquarium de Scripps, lo que le dio al equipo la oportunidad de probar materiales en un ecosistema natural cercano a la costa. Como este es el entorno exacto donde los desechos plásticos ingresan al océano, ver cómo se comporta el material aquí puede enseñarnos mucho sobre cómo se comportará en el uso real.

Las muestras de espuma se expusieron a los ecosistemas marinos cercanos a la costa y se rastrearon los cambios moleculares y físicos mediante espectroscopia infrarroja y microscopía electrónica de barrido. Esto reveló que las muestras comenzaron a degradarse en tan solo cuatro semanas después de la exposición inicial.

Informan que una vez introducidos en la naturaleza, una gran cantidad de organismos marinos coloniza la espuma de poliuretano y comienza a descomponerla. Al final, esto degrada el material en sus productos químicos básicos, que luego son utilizados como nutrientes por estas colonias de microorganismos. Luego, el equipo cultivó los microorganismos que vivían dentro de estas muestras para identificar qué especies podían degradar el material. Informan haber encontrado una mezcla de bacterias y hongos, que afortunadamente están muy extendidos en los entornos marinos naturales, lo que sugiere que las espumas se comportarán de manera similar en todo el mundo.

“Ninguna disciplina por sí sola puede abordar estos problemas ambientales universales, pero hemos desarrollado una solución integrada que funciona en la tierra, y ahora sabemos [it] también se biodegrada en el océano”, dice Mayfield. “Me sorprendió ver cuántos organismos colonizan estas espumas en el océano. Se convierte en algo así como un arrecife microbiano”.

Los zapatos constituyen un gran porcentaje de los desechos plásticos que terminan en los océanos y los vertederos, explica el equipo, especialmente las chanclas, que son los zapatos más populares del mundo. Es por eso que su material se utilizó por primera vez para crear zapatos. Los hallazgos actuales muestran que tales chanclas pueden descomponerse tanto en el agua como en el vertedero, acercándonos un paso más a una Tierra limpia de desechos plásticos.

Se ha publicado el artículo “La biodegradación de espumas de poliuretano renovables en ambientes marinos se produce mediante la despolimerización por microorganismos marinos”. publicado en el diario Ciencia del Medio Ambiente Total.