Si los bioplásticos no se degradan por completo se pueden convertir en microbioplásticos, representar un riesgo para el medio ambiente y ocasionar daños similares a los que ya causan los plásticos convencionales.
Ese fue uno de los hallazgos de investigadores al estudiar cómo los bioplásticos, cuando tienen una degradación inconclusa, se fragmentan hasta convertirse en partículas diminutas de menos de cinco milímetros y, en algunos casos, prácticamente invisibles, mucho menores al grosor de un cabello.
“No hay evidencia científica que asegure que los microplásticos de plásticos biodegradables no sean, por lo menos, igual de dañinos que los microplásticos convencionales”, comenta Martín Esteban González, investigador del Laboratorio de Sostenibilidad y Cambio Climático del Tec de Monterrey.
Pese a que su presencia en el mercado está muy por debajo de los plásticos convencionales, menos del 1%, poco a poco los bioplásticos están ganando terreno, debido a su origen en materiales renovables y a sus capacidades de biodegradación en menor tiempo, por lo que, si no se atiende, el tema de los microbioplásticos se podría sumar a los desafíos ambientales.
¿Qué son los bioplásticos y cómo se pueden clasificar?
Los bioplásticos nacieron como una alternativa a los plásticos convencionales − materiales sintéticos fabricados a partir de materias primas no renovables, como el petróleo, y que tardan más de 100 años en degradarse−, sin embargo, el prefijo “bio” puede generar confusión y hacer la idea de que todos son biobasados y biodegradables, pero no es así, señala González.
Con biobasados quiere decir que el origen de las materias primas con las fueron creados provienen de fuentes de carbono orgánico o biomasa vegetal, como maíz o azúcar de caña; mientras, biodegradables -o compostables- se refiere a que se pueden descomponer completamente en la naturaleza por la acción o el metabolismo de microorganismos, bacterias, hongos y levaduras, entre otros.
“Los bioplásticos tienen cuatro categorías, aunque tienen cosas en común, todas son distintas”, dice el investigador.
En esta clasificación de bioplásticos están:
- Los que son biobasados y también biodegradables, como el Ácido poliláctico (PLA), la celulosa o el almidón (TPS).
- Los que son derivados de fuentes no renovables o petroquímicas, pero que su estructura los hace biodegradables, como la policaprolactona (PCL) o el succinato de polibutileno (PBS).
- Los que sí provienen de fuentes renovables pero que, por propiedades a nivel molecular, no son biodegradables, como el poliestireno verde (Bio-PE) o el bio -tereftalato de polietileno (Bio-PET).
- Los que no son biobasados, ni biodegradables, es decir, los plásticos convencionales que dominan el mercado, como el polietileno (PE), polipropileno (PP) o policloruro de vinilo (PVC).
En el caso de los bioplásticos que no tienen cualidades biodegradables, como el poliestireno verde, pueden llegar a ser 100% reciclables, sin embargo, el que no lleguen a impactar en el medio ambiente depende de las capacidades de recolección y el procesamiento para su reutilización.
Biodegradación incompleta una causa de microbioplásticos
Tras una eliminación inadecuada, los microplásticos de los plásticos convencionales se van fragmentando a causa de mecanismos físicos como abrasión, deterioro o hidrólisis por agua salina -cuando terminan en el mar-, en cambio, los que provienen de plásticos biodegradables también se pueden producir por procesos de biodegradación incompletos.
“Los plásticos biodegradables buscan resolver el problema de la contaminación de plásticos en general; bajo la premisa de darles las condiciones suficientes para que lleve a cabo su descomposición natural, para resolver su fin de vida útil, los llevamos a escenarios dentro de los cuales los que dominan son el compostaje y, en menor medida, la digestión anaeróbica”, platica González.
En el compostaje industrial, los bioplásticos son descompuestos en materiales como abono, CO2 y agua, por el metabolismo de microorganismos y en ambientes de humedad, ventilación y temperatura controlados, en un tiempo similar al que lo hacen otros residuos orgánicos; mientras, en la digestión anaeróbica, también en un ambiente controlado pero sin presencia de oxígeno, se obtienen gases como CO2 y metano, entre otros, y materias primas como digestato, el cual sirve como fertilizante.
Grupos de investigación han visto resultados variados en estos procesos al degradar diferentes tipos de bioplásticos, incluso, en condiciones controladas de laboratorio, agrega; por ejemplo, con PLA algunos reportaron entre 90 y 100% de degradación en compostaje, en al menos 90 días, mientras que otros, solo alcanzaron el 60%.
Estos porcentajes disminuyen en condiciones reales como las que hay en plantas industriales, donde diariamente son procesadas toneladas de plásticos biodegradables y “quedan a medias”, porque no mantienen las condiciones para completar las etapas de mineralización o no cumplen con el tiempo suficiente para llevar a cabo su descomposición.
“Lo indeseable de la mineralización incompleta son los micro fragmentos que luego terminan en la composta; cuando yo llevo eso a un suelo para cosechar maíz o zanahoria, ya no tiene las mismas condiciones que en la composta, ya no se va a degradar y se convierte en microplásticos recalcitrantes persistentes”, comenta.
En vertederos o basureros a cielo abierto, donde los plásticos biodegradables son menos del 1% del flujo de desechos, la degradación más común es la anaeróbica, porque los residuos van quedando enterrados y no cuentan con luz; investigadores observaron que el PLA se biodegradó menos del 15% en 100 días, y alrededor del 95% en un año. Por otro lado, en ecosistemas acuáticos, este mismo material tuvo descomposiciones entre el 2 y el 29% en ambientes marinos y solo del 2% en agua dulce.
Los microbioplásticos y el riesgo de ecotoxicidad
Cuando un componente o contaminante se propaga en ríos, suelos y otros ecosistemas, e implica peligro o afectaciones para organismos vivos en términos de funciones fisiológicas, se puede hablar de ecotoxicidad, dice González.
“En términos de investigación de microplásticos convencionales hay distintos grados de ecotoxicidad; aparentemente, al día de hoy, no se ha demostrado en un grado alto en seres humanos, es decir, a lo mejor los consumimos y los traemos en la sangre o en el estómago pero todavía, presumiblemente, no nos están afectando”.
En cuanto a la vida silvestre, como animales terrestres, peces o aves, sí hay demostraciones científicas y estudios que prueban que hay afectación.
En el caso de los microbioplásticos los resultados son inciertos, dice, los investigadores no han encontrado pruebas contundentes que demuestren que causan un daño menor a los ecosistemas.
González señala que puede haber ideas equivocadas en torno a que, como estos plásticos son biobasados, por su origen, son naturales y no hacen daño, o en otros casos, sobre biocompatibilidad, es decir, que para los organismos vaya a ser compatible y asimilable, lo cual no ha sido probado.
Sebastián Gradilla, líder del Laboratorio de Sostenibilidad y Cambio Climático del Tec, dice que para reducir los riesgos que pueden representar los bioplásticos para el medio ambiente es necesario promover políticas públicas que lleven a un manejo y procesamiento adecuado para estos residuos.
Además se necesita impulsar investigación para mejorar los procesos de biodegradación, en temas de ingeniería metabólica, de organismos; así como en esquemas de reciclaje.
“Hay un reto en que, cuando este mercado de plásticos viables vaya creciendo, nos aseguremos que terminen en el lugar correcto, en plantas de compostaje, de digestión anaeróbica o de reciclaje, para disminuir el problema”, comenta Gradilla.
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