Tres nuevos artículos en la revista científica Science y un editorial destacan los problemas y avances en el desarrollo de plásticos más sostenibles y fáciles de reciclar, una realidad urgente para las ciudades y el planeta.
Sin duda, uno de los grandes problemas del mundo contemporáneo es la enorme producción de plásticos y lo nociva que resulta para el medio ambiente. Pero la verdad es que desde hace algunos años se viene trabajando para producir este material con un mayor proceso de degradación biológica.
Y la tarea es absolutamente urgente. Con más de 8 millones de toneladas de plástico entrando en el océano cada año, la humanidad debe replantearse la forma en que fabricamos y usamos este material, para que no se convierta en desechos peligrosos para los ecosistemas.
Marc A. Hillmyer, químico e investigador que trabaja en la aplicación de materiales macromoleculares avanzados, ha analizado los avances en la fabricación de plásticos y otros polímeros a partir de plantas, que son a la vez una fuente abundante y «renovable».
Los científicos han desarrollado procesos comercialmente viables para fabricar algunos de los materiales de partida clave o «monómeros» a partir de materia vegetal; para otros monómeros de este tipo, la investigación se encuentra en progreso.
Otro enfoque es crear plásticos completamente nuevos basados en plantas. El control preciso de la modificación de los compuestos biológicos puede ser un desafío, pero Hillmyer señala que los científicos están trabajando para abordar estas deficiencias con nuevos aditivos, monómeros y control de arquitecturas macromoleculares.
Otro reto importante, afirma, no es solo convertir estos abundantes recursos en compuestos útiles, sino hacerlo además de manera eficiente. Se necesita una investigación fundamental para identificar catalizadores altamente activos y selectivos, así como vías metabólicas de alto rendimiento y eficiencia atómica, añade.
Mientras tanto, un artículo de Jeannette M. García y Megan L. Robertson en la revista Science analiza por qué solo se recicla un pequeño porcentaje de los residuos plásticos.
Cada año se descarta aproximadamente la mitad de la producción mundial anual de plásticos sólidos, unos 150 millones de toneladas en todo el mundo. Solo en los Estados Unidos, los residuos plásticos suponen un coste aproximado de 8.300 millones de dólares al año.
Los autores de este estudio plantean una serie de desafíos relativos al reciclaje, incluidos los relacionados con la clasificación de diferentes tipos de plástico, la energía requerida para reciclar plásticos y la expansión de tecnologías de reciclaje para poder reutilizar polímeros tradicionalmente no reciclables.
Los modos clave de abordar estos problemas incluyen el desarrollo de mejores catalizadores, nuevos polímeros más fáciles de reciclar y formas de reciclar plásticos mixtos, que pueden estar asistidas por el modelado computacional avanzado y el análisis de datos, señalan García y Robertson.
En un artículo diferente en la misma revista científica, Ann-Christine Albertsson y Minna Hakkarainen destacan los desafíos para el desarrollo de plásticos degradables. En muchas aplicaciones, el plástico debe ser duradero, pero precisamente esa característica implica la persistencia del plástico en ambientes naturales.
Los científicos han intentado diseñar plásticos que se degraden más fácilmente; sin embargo, los ambientes naturales pueden variar mucho en cuanto a los factores que contribuyen a la degradación, como la humedad, los microorganismos, el oxígeno, la luz solar y la temperatura, señalan los autores.
Hasta ahora, añaden, los materiales poliméricos «medioambientalmente degradables» más ampliamente aceptados se basan en poliésteres alifáticos o almidón con enlaces químicos biodegradables, que, según dicen, son prometedores, aunque todavía no se degradan rápidamente o por completo en todos los entornos n o completamente en todos los entornos naturales.
Por último, los autores destacan que los científicos deberían aprender de los sistemas biológicos, que con frecuencia combinan enlaces débiles o conmutables con estructuras jerárquicas, como es el caso de la madera.
En un editorial de acompañamiento en la misma publicación científica, Ellen MacArthur subraya la urgente necesidad de que legisladores y líderes empresariales adopten prácticas de producción de plástico más sostenibles.
Señala que los enfoques de políticas que hagan a los productores de plástico responsables de todo el ciclo de vida del producto pueden ser particularmente efectivos; estos enfoques se han introducido recientemente en la legislación de la Unión Europea. Distanciarse de los tipos de plástico todavía no reciclables requerirá un gran grado de rediseño e innovación, sentenció MacArthur.
