Los plásticos están en la mira de las autoridades. Las leyes que restringen su fabricación o la comercialización están siendo adoptadas por decenas de países. La prohibición de los productos de un único uso, como las pajitas, los vasos y los envases, responsables de la mayoría de los residuos que se acumulan en la naturaleza, ya es una realidad en 27 naciones −algunas ciudades brasileñas también adoptaron esta medida−, así como las regulaciones que limitan la distribución de bolsas de plástico, fueron sancionadas en 127 países. Estos datos forman parte del estudio intitulado “Límites legales sobre plásticos y microplásticos de un único uso”, dado a conocer a finales del 2018 por la ONU Medio Ambiente, un organismo del Sistema de las Naciones Unidas.
Además de estimular el reciclado, la prohibición de los plásticos desechables es una de las estrategias utilizadas para contener el consumo excesivo del material. La iniciativa, sin embargo, fue refutada por la industria y divide a los especialistas. “La simple prohibición de las pajitas y de otros productos de un único uso, a pesar de ser una iniciativa aparentemente asertiva, no resuelve el problema”, dice Alexander Turra, del Instituto Oceanográfico de la USP. La prohibición, en oposición a las campañas de concientización, no crea un nexo entre el no uso de la pajita y su eventual beneficio ambiental. “Después de la prohibición de las pajitas en Río de Janeiro, los vendedores de agua de coco comenzaron a ofrecerles vasos de plástico a los clientes”, comenta Turra.
Encontrar sustitutos plásticos que le causen menos daño a la naturaleza constituye un desafío. “Imagínese lo que pasaría si se prohibiera vender agua en botellas de plástico”, sostiene el ingeniero químico José Carlos Pinto, del Instituto Alberto Luiz Coimbra de Posgrado e Investigación de Ingeniería de la Universidad Federal de Río de Janeiro (Coppe-UFRJ). Reemplazarlas por envases de vidrio también causaría impactos ambientales. “Además de la destrucción causada por la obtención de la materia prima, la sílice, procedente de depósitos de arena, el proceso de fabricación de vidrio es más contaminante que el del plástico. Y aumentaría la emisión de dióxido de carbono [CO2] durante el transporte de las botellas, ya que el vidrio es más pesado que el plástico “, dice.
“No existe una solución fácil para el problema de los plásticos. Sustituirlos por vidrio, metal o papel no es algo sencillo”, explica el químico Luiz Henrique Catalani, del Instituto de Química de la USP. “Para saber si el cambio vale la pena, hay que evaluar a fondo el ciclo de estas cadenas alternativas, incluyéndose un análisis posterior al uso. En esta evaluación, debe considerarse la huella ecológica y energética de cada sustituto”, dice el investigador, que estudia la aplicación de materiales poliméricos en la ingeniería biomédica.
IPT
Película plástica biodegradable fabricada en la USP Ribeirão Preto a partir de residuos agroindustrialesIPTEn mayo, la Unión Europea aprobó una serie de medidas para hacerle frente a la contaminación causada por el material plástico. Además de prohibir los productos de un único uso en 2021 y de fijar la meta de producir el 90 % de las botellas de plástico con material reciclado en 2029, los Estados miembros han decidido que la industria debe asumir parte de los costos de la gestión del material después de su utilización. Es la llamada responsabilidad ampliada del fabricante (EPR), que prevé, entre otras medidas, el gravamen para la industria.
“Los productores deben considerar en el precio del plástico virgen sus impactos en la naturaleza y en la sociedad”, dice Gabriela Yamaguchi, directora de compromiso de la organización no gubernamental WWF-Brasil. “Argumentamos que los impuestos sean aplicados en la cadena de producción previa al consumo, con el fin de impulsar la recolección selectiva y el reciclado”. Otra sugerencia es tornar obligatoria la logística reversa, un sistema en el que los fabricantes son responsables de recoger los plásticos post-uso, para reinsertarlos en la cadena, mediante el reciclado o para garantizar un destino adecuado. En 2015, la Asociación Brasileña de la Industria Plástica (Abiplast), Plastivida, el Instituto Socioambiental de Plásticos y otras 20 asociaciones empresariales firmaron con el Ministerio de Medio Ambiente el Acuerdo Sectorial de Envases en General, cuyo objetivo es ampliar el reciclado, incluyéndose los plásticos.
La industria no está de acuerdo con la aplicación de la responsabilidad extendida. “Estamos en contra del principio de que quien contamina paga, donde las empresas son responsables por la eliminación de los productos. Esto exime a consumidores, minoristas y otros actores de la cadena a asumir cualquier tipo de responsabilidad”, declara el ingeniero químico Miguel Bahiense Neto, presidente de Plastivida. “Lo que tenemos hoy en día en Brasil, la responsabilidad compartida, es más apropiado. Cada uno hace su parte en el proceso para expandir el reciclado y evitar que los plásticos post-uso contaminen el medio ambiente.”
Bioplásticos
Otra estrategia para abordar los problemas derivados de la contaminación generada por la producción excesiva y la eliminación inadecuada de plásticos es la creación de materiales alternativos para polímeros de origen fósil, como los bioplásticos. La capacidad instalada de producción de estas resinas, elaboradas con fuentes renovables de biomasa, principalmente de origen vegetal (mandioca, maíz, residuos agrícolas, etc.) es de 2 millones de toneladas al año. Este volumen está creciendo, pero aún es pequeño frente a los 400 millones de toneladas de plásticos sintetizados a partir de petróleo, gas natural y carbón mineral.
Una característica frecuente entre los bioplásticos es la biodegradabilidad, lo que significa que son susceptibles a la degradación por agentes biológicos vivos, como hongos y bacterias, en un período de hasta seis meses. Existen algunos que no son biodegradables, como el plástico verde de la petroquímica Braskem, basado en la caña de azúcar pero que, aun así, ofrece beneficios ambientales. “El plástico verde fue el primer polietileno de origen renovable en el mundo. Captura 3,09 toneladas de CO2 a cada tonelada de resina producida, contribuyendo a la reducción de las emisiones de gases causadores de efecto invernadero”, afirma Gustavo Sergi, director de productos químicos renovables de Braskem.
Cuando se trata de degradación, también es necesario mencionar los polímeros oxidegradables. “Contienen sustancias que aceleran la degradación oxidativa [por la acción del oxígeno], generando una rápida erosión del material, pero no necesariamente su degradación total. El problema es que la mayoría de estas sustancias tienen metales de transición, algunos altamente tóxicos para el medio ambiente”, explica Catalani, de la USP. “Estos plásticos han sido prohibidos en otros países y tratan de establecerse en el tercer mundo, donde la legislación todavía es inconsistente”.
Léo Ramos Chaves
Polímero biodegradable: alternativa a los derivados del petróleoLéo Ramos ChavesInvestigadores del mundo entero tratan de crear alternativas para el plástico sintético. En la Facultad de Filosofía, Ciencias y Letras de la USP de Ribeirão Preto (FFCLRP), la química Bianca Chieregato Maniglia creó, durante su maestría y doctorado, películas plásticas biodegradables a partir de la producción de residuos de aceite de babasú y extracción de pigmento de cúrcuma. “Estas películas tienen el potencial de ser utilizadas como envases bioactivos porque contienen compuestos fenólicos que le confieren propiedades antioxidantes y antimicrobianas, ayudando a conservar los alimentos”, dice la ingeniera agroindustrial Delia Rita Tapia Blácido, quien supervisó la investigación.
Una ventaja de la biopelícula de la USP es el uso de los residuos agroindustriales como materia prima. “Estos materiales de bajo costo, generalmente se descartan como si fueran basura. Pero tienen potencial para la aplicación tecnológica”, dice Maniglia. Los fabricantes de cosméticos, alimentos y productos textiles han mostrado interés en el biopolímero en la etapa final de desarrollo. “Nuestros plásticos todavía no pueden competir con el convencional principalmente debido a su alta capacidad de absorber la humedad. Pero estamos trabajando en ello.”
En la Unicamp, el físico Munir Solomon Skaf, director del Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Computacionales, uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) de la FAPESP, y el investigador Rodrigo Leandro Silveira, integraron un equipo internacional que ha desarrollado una enzima, la PETase, que degrada eficientemente el PET utilizado en la fabricación de botellas. La mitad de la producción anual brasileña de este plástico, estimada en 520.000 toneladas, no se recicla y va a parar a los basurales, vertederos o la naturaleza.
“Nuestra participación en el estudio se basó en la comprensión de la acción de la enzima. Usamos modelos computacionales”, dice Silveira. Explica que las enzimas no son estáticas, sino dinámicas. “Las simulaciones muestran su movimiento”, destaca el investigador. La PETase permite la degradación del polímero en pocos días. “Una botella de gaseosa fue degradada por la enzima en 96 horas –sin su acción este proceso demoraría cientos de años–. La PETase transforma el PET en sus pequeñas moléculas. No sobran partículas macroscópicas o pedazos de plástico”, explica Munir Skaf, señalando que todavía tomará tiempo para que la PETase se convierta en un producto comercial.
El año pasado, otro descubrimiento importante en el área de polímeros fue revelado en la revista Science. Científicos de la Universidad Estatal de Colorado, Estados Unidos, coordinados por Eugene Chen, anunciaron haber progresado con relación a un plástico que puede convertirse en su estado original y ser reciclado infinitamente, sin dejar residuos. “La idea del trabajo fue la síntesis de nuevos polímeros que se pueden degradar químicamente con facilidad, volviendo a sus componentes moleculares. Éstos, a su vez, pueden reutilizarse para la elaboración de los mismos plásticos. Al igual que con el estudio sobre la PETase, es una investigación relevante y con un gran potencial para ayudar a hacerle frente a la contaminación generada por los residuos plásticos”, dice Silveira.
Proyectos
1. Estructuras sintéticas y naturales aplicadas a la medicina regenerativa (nº 18/13492-2); Modalidad Proyecto temático; Investigador responsable Luiz Henrique Catalani (USP); Inversión 2.617.149, 54 reales.
2. Uso de residuos agroindustriales para la elaboración de películas bioactivas (nº 09/14610-0); Modalidad Ayuda de Investigación–Jóvenes Investigadores; Investigadora responsable Delia Rita Tápia Blácido (USP); Inversión 473.476,36.
3. Simulaciones de QM/MM híbridos de esterasas de feruloil: mecanismo de clivaje de complejos de lignina-carbohidrato en paredes celulares de plantas (nº 16/22956-7); Modalidad Becas en el extranjero; Investigador responsable Munir Solomon Skaf Becario Rodrigo Leandro Silveira; Inversión 219.048,74.
Artículo científico
CHEN, E. et al. A synthetic polymer system with repeatable chemical recyclability. Science. 27 abr. 2018.
