En 1907, Leo Baekeland dio inicio a la «era del plástico» con el primer polímero completamente sintético, la baquelita. Más tarde, en los 20, se desarrolló tal y como los conocemos en el siglo XXI —el ejemplo más conocido, el PVC—. Una evolución que ha llegado hasta el día de hoy, en el que se producen aproximadamente 430 millones de toneladas de plástico al año, con una amplía mayoría de ellos basados en recursos fósiles.
Se podría decir que la producción industrial como tal del plástico comenzó hace unos 80 años, casi un siglo en el que este material se ha distribuido por toda la superficie de la Tierra. Se han encontrado microplásticos en el Everest. Se han encontrado microplásticos en las partes más profundas del océano. Pero no es sólo la cantidad que haya, sino el potencial negativo que puede tener en la salud de los seres humanos.
Manuel Ferrer es profesor de Investigación en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC) y ayer por la noche dio una conferencia en un evento organizado por la Fundación Ramón Areces y la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). En ella advirtió: el plástico no se degrada en nuestro cuerpo aunque ya hay estudios que demuestran que, al llegar a la microbiota intestinal, las bacterias que allí se desarrollan pueden tener enzimas que lo degraden, lo que supone un daño adicional.
«Pongamos que no se pueden degradar, pero existe una acumulación que va pasando de unos tejidos a otros y pueden encontrarse partículas de plástico en la orina, en la sangre… y todo tiene relación con el cáncer, ictus, enfermedades degenerativas, algo que está más que demostrado». ¿La solución? Nanopartículas biológicas para combatir microplásticos.
Es posible reciclar, aunque de manera ineficiente, el 15% del plástico que vemos, pero aún no existe una solución sostenible para reducir la contaminación por partículas de plástico que se encuentran en los océanos, los suelos, el aire y el agua potable. «La naturaleza puede darnos la solución, como usar proteínas de una anémona que forma pequeños poros y que, con la ayuda del modelado molecular e inteligencia artificial, sea posible transformar en nanopartículas biológicas con la capacidad de filtrar y degradar partículas de plástico a temperatura ambiente», aseguró.
Estos nuevos diseños, que presentan una amplia versatilidad, pueden ofrecer una tecnología sostenible para filtrar, eliminar o reciclar eficazmente las partículas de plástico en aguas residuales y agua potable, evitando así que lleguen a la cadena alimentaria.
Nanopartículas biológicas
La cuestión es, ¿qué son las nanopartículas biológicas y cómo pueden combatir los microplásticos? «En primer lugar, es una tecnología sostenible para eliminar y reciclar partículas de plástico de aguas residuales y agua potable. Es importante el hecho de que haya que eliminar estas partículas. La UE, en su decreto 2023/2055 considera que hay que eliminar estas partículas en un 35% para el año 2030», informó Ferrer.
También recordó a los asistentes que, si se fijasen en las plantas de tratamiento de aguas residuales actuales, verían que todo el microplástico que entra, sale. «Nosotros planteamos técnicas avanzadas no sólo para quitar lo que se quita en una típica planta de estas, sino también los microplásticos».
La solución, como ya se ha indicado, es usar estas nanopartículas biológicas. «Son unas proteínas que forman unos poros que dejan un hueco y que, en la investigación conjunta que realizamos con la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y el Barcelona Supercomputing Center (BSC), se pensó en la idea de que el poro que dejan estas proteínas pueda tener la capacidad de filtrar filamentos de plástico y, al mismo tiempo, a modo de tijera, ir cortándolos y degradándolos», explicó. Básicamente, una proteína de defensa que se puede transformar, mediante técnicas de computación, en una proteína capaz de cortar plástico.
El poder de las anémonas
En Alemania, durante las inundaciones de 2001, vieron que en los plásticos que salieron a flote había microorganismos pegados. Investigadores japoneses, en sus vertederos, también descubrieron un microorganismos similar al de Alemania, pegado a polímeros, que producía dos enzimas: una que excretaba hacia fuera para cortar el plástico y, una vez que los componentes más pequeños que se cortaban entraban en las células, había una segunda enzima que cortaba las dos moléculas que forman un plástico: el tereftalato y el etilenglicol.
«Sabemos que hay microorganismos que lo degradan. ¿Podrían cortar todo tipo de plásticos? La verdad es que no, hay muy pocas enzimas que lo hagan. Sobre todo hay para plásticos PET y la mayoría no son muy eficaces, ya que hay que hacerlo a 60 grados, pero tiene que ser económicamente viable así que… aún queda margen. De todos modos, hay empresas que lo hacen», señaló.
De momento, se pueden utilizar sistemas de filtración o sistemas de filtración por arena mediante coagulación y floculación. Sin embargo, lo único que hace esto, en el fondo, es separar, y el 90% de los microplásticos siguen llegando al grifo.
La solución: utilizar las nanopartículas biológicas que se puedan poner en un sistema de filtrado para que se pueda filtrar el PET, que se pueda cortar y reciclar automáticamente.
«En la UCM tenían una proteína de una anémona de mar. Tienen tentáculos y en sus células urticantes, cuando sienten movimiento, sale un filamento que, cuando un organismo los toca, dispara una especie de arpón que se clava en el animal e inyecta veneno, una neurotoxina que puede inutilizar».
«Ademas de veneno -continuó Ferrer-, puede inyectar un tipo de enzima llamada fosfolipasa, que actúa sobre la membrana del animal. O las actinoporinas —que son las utilizadas en la investigación—. Imaginemos que da un nuestra piel. Pues son proteínas que se unen y forman agujeros que sacan lo que hay dentro. Son muy pequeñas, muy estables».
Agua de grifo vs agua embotellada
Ferrer también mostró que hay cantidades de partículas de diferentes tipos de plásticos. Desde los 119 nanogramos por litro hasta un microgramo por litro. Por poner un ejemplo: el agua de grifo en Barcelona tiene un valor medio de nanopartículas de alrededor de 514 nanogramos por litro. Pero ¿qué pasa con la embotellada?
Según un estudio de la profesora Marinella Farré (IDAEA-CSIC), en el que analizó las 20 marcas más populares de agua embotellada de España, sólo una no tenía microplásticos —no trascendió la marca—. El contenido máximo estaba en casi 6 microgramos por litro.
«Equivaldría a diluir el 3% de un paquete de kilo de sal en una piscina olímpica —explicó—. Parece poco, pero hay que tener en cuenta la cantidad de agua que ingerimos en nuestro día a día y durante nuestra vida».
Así tenemos que, de estos 430 millones de toneladas de residuos plásticos que los humanos generan al año, casi el 25% termina en vertederos o incinerados, con el consiguiente impacto medioambiental —se calcula que es 90 veces más que las emisiones anuales de CO2 de España—. Además, actualmente sólo se recicla el 15% de los residuos plásticos aunque, para 2050, se espera que el reciclado de plástico pase de un 50% a un 75%. Y entre 1 y 25 millones de toneladas se descomponen en partículas diminutas que se dispersan por los lugares más remotos.
