Una alentadora investigación israelí. El uso del plástico para alimentar bacterias podría ser una solución para la contaminación causada por dicho producto
Todos los años se producen más de 300 millones de toneladas de plástico en todo el mundo, y alrededor de la mitad de los materiales producidos están diseñados para un solo uso. De hecho, nuestra dependencia del plástico se ha vuelto tan escandalosa que durante la última década se ha producido más plástico del que se ha producido durante todo el siglo pasado.
La tan exagerada propagación del plástico en la sociedad se puede atribuir a una combinación de factores: su bajo costo, sus propiedades rígidas y flexibles y su amplia versatilidad. Como resultado, estas características han facilitado y normalizado una cultura condicionada al desperdicio, degradando y contaminando el medio ambiente.
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El reciclaje mecánico
Hasta ahora, el reciclaje mecánico y químico han sido las respuestas predeterminadas para hacer frente al plástico en sus etapas finales de vida útil. Sin embargo, si bien los métodos populares como la compresión por calor (reciclaje termomecánico) pueden reciclar todas las formas de plástico, el costo de la energía que requiere es muy alto y puede afectar la integridad de las moléculas de polímero antes de enviarse a empresas de fabricación de terceros.
Afortunadamente, los investigadores de la Universidad Ben Gurion están buscando una forma más sencilla y ecológica de reciclar PET (tereftalato de polietileno), el tipo más común de polímero plástico utilizado para envases de alimentos y bebidas y productos textiles: la biodegradación por bacterias capaces de romperse. plumón de polietileno .
Los efectos de la biodegradación bacteriana
En noviembre, se firmó un convenio de colaboración en investigación entre BGN Technologies , la empresa tecnológica de la Universidad Ben-Gurion del Negev, y la empresa portuguesa ECOIBÉRIA , como parte de un proyecto de un año para estudiar y demostrar la eficacia de la biodegradación bacteriana del PET para su reciclaje.
Los resultados del estudio conjunto pueden agilizar el engorroso proceso de reciclaje de plástico que se utiliza en la actualidad, que implica que las botellas de plástico se recojan de los contenedores de reciclaje antes de separarlas por su tipo y color, donde luego se muelen en pequeñas astillas y se funden para convertirse en láminas de materia prima. y fibras.
Más de dos décadas de investigación
«Nuestra investigación se ocupó de la descomposición de varios polímeros de plásticos», dice el profesor Ariel Kushmaro del Departamento de Ingeniería Biotecnológica de la Universidad Ben Gurion.
“El investigador principal de este proyecto fue el profesor Alex Sivan, quien ha estado trabajando en este campo durante más de 20 años cuando la investigación mundial sobre la descomposición biológica de plásticos estaba apenas en su infancia.
“Partimos del entendimiento de que la biodegradación se deriva del requerimiento del microorganismo de una fuente de energía y carbono”, dice Kushmaro.
Reutilizamiento del plástico – Universidad de Ben Gurion
“Para eso, descomponen la materia orgánica – cadenas de carbono, como azúcares e incluso proteínas. Pensamos que debido a que el plástico, el polietileno y el PET también estaban formados por cadenas de carbono, prepararíamos una especie de ‘cultivo de enriquecimiento’: suelo que se contaminó a lo largo de los años con plástico o PET con su población bacteriana original”.
Sin embargo, el obstáculo obvio para los investigadores, es el hecho de que el polietileno se considera una sustancia no biodegradable debido a sus enlaces carbono-carbono altamente estable. Por tanto, su descomposición bacteriana debe facilitarse manualmente en un laboratorio.
El polietileno como fuente de energía
“Entendimos que para que las bacterias biodegradaran los enlaces de carbono en los polímeros plásticos, tenían que cultivarse en un ambiente libre de carbono, de modo que las bacterias no tuvieran otra opción que consumir el único carbono disponible en el plástico para sobrevivir”, dice Kushmaro.
“Junto con las bacterias, agregamos el material que queríamos que descompusieran y las dejamos actuar durante algunas semanas. Después de varios intentos, vimos un microorganismo que crece y utiliza polietileno como fuente de carbono y energía. Estas son las bacterias que pueden manejar los polímeros”, explicó Kushmaro.
“Por supuesto, para el propósito del proceso, no basta con suministrar a las bacterias cadenas de carbono. Tuvimos que darles todo tipo de aditivos, como fuentes de nitrógeno y fósforo para facilitarles la descomposición”, dice Kushmaro.
Durante su estudio, Kushmaro, Sivan y su equipo de investigación terminaron descubriendo varios tipos de bacterias capaces de biodegradar con éxito los microplásticos de polietileno en muestras de suelo. “Demostramos que en treinta días, entre el 10 y el 20 por ciento del peso del suelo se perdió solo por la actividad de descomposición realizada por las bacterias, que emitían dióxido de carbono en el proceso de respiración”, reveló.
Bacterias para descomponer el plástico de las botellas (PET)
Por su parte, ECOIBÉRIA, una empresa portuguesa que se especializa en el reciclaje de botellas de plástico PET, reconoció el potencial de la investigación de Kushmaro y Sivan y luego se acercó a BGN Technologies para colaborar científicamente.
Los investigadores realizarán pruebas de laboratorio en Israel sobre cómo las bacterias pueden descomponer el PET y si los subproductos intermedios pueden separarse y usarse como materias primas para la industria del plástico. Si los subproductos realmente pueden separarse y usarse para propósitos alternativos en forma de materia prima, habrá otra ronda de inversión en el piloto.
Si el piloto finalmente tiene éxito, se necesitarán al menos dos o tres años de investigación adicional antes de que esta tecnología se pueda aplicar en un entorno industrial.
Retorno a la materia prima original
“Hoy en día, si desea reciclar de manera eficiente, debe separar las botellas de agua de las botellas de leche y los recipientes de champú y más. La necesidad de separar todos los tipos de plástico entre sí es lo que hace que el proceso sea tan complejo”, dice el Dr. Noam van der Hal, que investiga los microplásticos en la Universidad de Haifa.
“De hecho, es muy difícil reciclar productos plásticos con el mismo nivel de calidad y propiedades que tenían originalmente. Hoy en día, en lugar de reciclar una botella para convertirla en una botella, la reciclamos en el piso de un patio de recreo, un banco o material de construcción. Por lo tanto, no es reciclaje en el pleno sentido de la palabra”.
Regresar a la materia prima original, mediante descomposición biológica, es la idea de Kushmaro. “Lo que estamos tratando de producir junto con ECOIBÉRIA es un proceso en el que los mismos chips de PET se descompondrán en los materiales de origen para que el producto pueda venderse en su materia prima original. Entonces, la idea es que los microorganismos o enzimas rompan las cadenas de polímeros moleculares para extraer las materias primas limpias de la mezcla y reproducir el PET como lo harían las prácticas convencionales de la industria”.
¿Será económicamente viable el nuevo proceso?
Kushmaro dice que, la biodegradación es mucho más barata que los procesos térmicos o químicos de reciclaje, lo que le otorga una ventaja competitiva en el mercado de materias primas.
“Hemos tenido proyectos de investigación en Israel, pero la empresa portuguesa está mucho más centrada en el tema del reciclaje y la mejora del medio ambiente”, dice Kushmaro.
“Están buscando soluciones holísticas que puedan mejorar el reciclaje. En mi opinión, esto también está relacionado con las tendencias medioambientales en el mercado europeo, donde se anima a invertir en proyectos «verdes» que reduzcan la contaminación medioambiental. Nuestra investigación es parte de esta bienvenida tendencia.»
Este es el panorama que nos da esperanza, en lo que al cuidado de nuestro planeta se refiere. ¿Seremos capaces los tripulantes de la aeronave, “Tierra”, de protegerla para seguir navegando por el universo en ella?
El tiempo nos dará la respuesta.
Fuente: zavit
