Sostenibilidad
Abordando los microplásticos a través de la ciencia – Insectos y materiales alternativos
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Los microplásticos se han convertido en una preocupación. Estas partículas, más pequeñas de 5 milímetros, se desprenden del plástico a medida que se degrada. Es una amenaza que es prácticamente omnipresente y ubicua.
Según un artículo publicado en la revista de la Facultad de Medicina de Harvard, Harvard Medicine, se han detectado microplásticos en todo el cuerpo humano, incluyendo la sangre, la saliva, el hígado, los riñones y la placenta.
Los microplásticos, más pequeños de 1 micrómetro, llamados nanoplásticos, son aún más peligrosos porque pueden infiltrarse en las células. Además del cuerpo humano, los microplásticos han penetrado —con su presencia altamente contaminante— en el medio ambiente, la vida marina y los animales.
Los microplásticos podrían encontrarse en la leche materna humana y en la primera materia fecal de un bebé, el meconio, lo que indica que el peligro de los microplásticos camina a nuestro lado, como una sombra ominosa, desde el día cero.
Podría causar potencialmente daño oxidativo, daño al ADN y cambios en la actividad génica. También es una sustancia conocida como carcinógena y, según informa Harvard Medicine, se ha encontrado que los microplásticos son responsables de una reducción en el recuento y la calidad del esperma, cicatrices ováricas y trastornos metabólicos en la descendencia en estudios realizados en ratones.
A pesar de sus efectos adversos, nosotros los humanos inhala e ingiere constantemente microplásticos a través de mariscos contaminados, incluyendo pescado y mariscos. Están presentes en el agua del grifo, agua embotellada y otras bebidas de consumo habitual como la cerveza.
Un estudio citado por las Naciones Unidas estimó que el adulto promedio consumía aproximadamente 2,000 microplásticos por año a través de la sal. Otro estudio reciente mostró que las personas consumen en promedio entre 39.000 y 52.000 partículas de microplástico al año.
Si añadimos las partículas de microplástico inhaladas, el número sería alrededor de 74.000. Para el consumo de agua del grifo, se añaden otras 4.000 partículas, mientras que para el agua embotellada en plástico, el número aumenta en 9.000 partículas.
Aunque estas cifras ya son asombrosamente altas, el autor del estudio, Kieran Cox, cree que estos datos subestiman el consumo real de microplásticos, y es posible que, en realidad, los valores sean mucho mayores.
De vez en cuando, diferentes naciones han impuesto regulaciones o prohibiciones sobre microperlas y microplásticos. Sin embargo, debido a que nuestra sociedad depende cada vez más del plástico por su versatilidad, estabilidad, ligereza y bajos costos de producción, el volumen de microplásticos en algunos compartimentos oceánicos podría duplicarse para 2030.
Científicos, investigadores y varias organizaciones de todo el mundo están constantemente en busca de soluciones.
En una invención revolucionaria, un equipo de ingenieros químicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado un nuevo material biodegradable para reemplazar ciertos microplásticos. Han diseñado una alternativa ecológica a las microperlas utilizadas en algunos productos de salud y belleza.
Fuente: MIT News
Alternativa ecológica a las microperlas usadas en productos de salud y belleza
Los Estados Unidos de América fueron el primer país en implementar una prohibición del uso de microperlas en productos de cuidado personal. Comenzó en el estado de Arizona y luego se extendió a muchos otros estados importantes, incluidos California, Nueva York, Nueva Jersey, etc.
Fue en 2014. Desde entonces, muchos países han seguido el camino trazado por EE. UU. La lista de países incluye muchas de las principales economías de consumo del mundo, entre ellas Canadá, Nueva Zelanda, Irlanda del Norte, Italia, el Reino Unido, Suecia, Taiwán, Corea, etc.
Ahora, en un esfuerzo por reducir los microplásticos en su origen, un grupo de investigadores del MIT ha desarrollado una clase de materiales biodegradables que podría reemplazar las perlas de plástico usadas en productos de belleza. Estos materiales poliméricos biodegradables son capaces de descomponerse en azúcares e aminoácidos inofensivos.
Según Ana Jaklenec, investigadora principal del Instituto Koch de Investigación Integrada del Cáncer del MIT:
“Una forma de mitigar el problema de los microplásticos es averiguar cómo limpiar la contaminación existente. Pero también es importante mirar hacia adelante y centrarse en crear materiales que no generen microplásticos en primer lugar.”
En el artículo de investigación que describió originalmente la innovación en detalle, los investigadores explicaron que su motivación era reemplazar los plásticos no degradables por materiales degradables que tuvieran propiedades adaptables para aplicaciones específicas.
Para lograr su objetivo, desarrollaron una plataforma de micropartículas degradables (MP) basada en un poli(β‑amino éster) (PAE) que se degrada en derivados de azúcar y aminoácidos.
Lo que resulta aún más atractivo de la innovación es que es diversa en sus aplicaciones y puede lograr mucho más. Los investigadores han demostrado que las partículas podrían usarse para encapsular nutrientes como la vitamina A.
Los alimentos fortificados con vitamina A encapsulada y otros nutrientes podrían ofrecer una solución sobresaliente a una parte significativa de los 2 mil millones de personas en todo el mundo que padecen deficiencias nutricionales. Además de la vitamina A, el material también podría encapsular vitamina D, vitamina E, vitamina C, zinc y hierro.
A pesar de que estos nutrientes son susceptibles al calor y a la luz, el recubrimiento adecuado —fabricado con estos polímeros— puede hacer que resistan la exposición a agua hirviendo durante hasta dos horas. Las partículas fueron también probadas para su seguridad exponiéndolas a células intestinales humanas cultivadas y midiendo sus efectos sobre las células. No se produjo daño a las células.
Las microperlas son algo que está a menudo presente en los limpiadores. Los investigadores también investigaron si estas partículas podrían reemplazar esas microperlas.
Mezclaron las partículas con espuma de jabón y descubrieron que podían cumplir bien la función de los limpiadores al eliminar marcadores permanentes y delineador impermeable de la piel mucho más eficazmente que el jabón solo.
Al hablar sobre la versatilidad del material, el autor principal del artículo, Linzixuan (Rhoda) Zhang, estudiante de posgrado en ingeniería química del MIT, dijo lo siguiente:
“Queríamos usar esto como un primer paso para demostrar que es posible desarrollar una nueva clase de materiales, expandirnos más allá de las categorías de materiales existentes y luego aplicarlos a diferentes usos.”
Mientras esta investigación se centró en cómo reemplazar las microperlas, otra investigación proveniente de la Universidad de Columbia Británica presentó una propuesta aún más interesante.
Cómo los insectos podrían ayudar en la eliminación de microplásticos
Según una investigación publicada en Biology Letters, la zoóloga de la UBC, la Dra. Michelle Tseng, y la exalumna Shim Gicole probaron gusanos de harina alimentándolos con mascarillas trituradas —un producto plástico común— mezcladas con salvado.
Después de un mes, se encontró que los gusanos de harina consumían aproximadamente la mitad de los microplásticos disponibles, alrededor de 150 partículas por insecto, y aumentaban de peso. Lo que salió como excremento fue una pequeña fracción de lo que los gusanos habían ingerido, aproximadamente de cuatro a seis partículas por miligramo de desecho.
Lo que resultó tranquilizador de todo el experimento fue que comer microplásticos no afectó la supervivencia ni el crecimiento del insecto. Vale la pena mencionar que los gusanos de harina son conocidos como los carroñeros y descomponedores de la naturaleza. Pueden sobrevivir hasta ocho meses sin comida ni agua y están dispuestos a comer a su propia especie cuando la comida escasea.
Es importante señalar que el objetivo de la investigación no se limita a la eliminación de microplásticos alimentándolos a los insectos. Los investigadores dicen que, posteriormente, aprenderán de los mecanismos digestivos de los insectos cómo descomponer los microplásticos y escalar esos aprendizajes para abordar la contaminación plástica.
Según la Dra. Michelle Tseng:
“Quizás podamos empezar a ver a los insectos como amigos. Matamos a millones de insectos cada día con pesticidas generales – los mismos insectos de los que podríamos aprender para descomponer estos plásticos y otros químicos.”
Hasta la fecha, la mayoría de los estudios sobre insectos que comen plástico no fueron ecológicamente realistas. Sin embargo, en este caso, los gusanos de harina consumieron aproximadamente el 50 % de los MP, eyectaron una pequeña fracción, y el consumo no afectó la supervivencia.
Mientras los investigadores de todo el mundo intentan combatir la amenaza del plástico en dientes y uñas, existen grandes empresas que han sido útiles al proporcionar soluciones a gran escala. Una de esas empresas que ha tenido un desempeño destacado en el campo de la eliminación de plástico es Veolia.
1. Veolia
En el sector de los plásticos, Veolia reconoce que uno de los principales desafíos es la falta de instalaciones de reciclaje de plástico. Como miembro fundador de la Alianza para Eliminar los Residuos Plásticos (AEPW), junto con más de 80 empresas miembros de toda la cadena de valor del plástico (productores, usuarios y recicladores), Veolia está comprometida a aportar 1.500 millones de dólares para ayudar a eliminar los residuos plásticos del medio ambiente, particularmente de los océanos.
Veolia tiene varias soluciones para el reciclaje de plásticos. Puede procesar varios tipos de resinas que luego pueden ser reutilizadas por los clientes industriales de Veolia. Estos incluyen polietileno (HDPE o LDPE), usado en envases o construcción; polipropileno (PP), usado en la industria automotriz, construcción, muebles y electrodomésticos; y tereftalato de polietileno (PET), encontrado principalmente en los sectores de envases y textiles.
Veolia ofrece una alternativa al material virgen recuperando y reciclando residuos plásticos en varios pasos, que incluyen la recolección, clasificación, trituración, lavado, formulación, extrusión y la creación de polímeros circulares listos para usar.
Los productos resultantes de las soluciones de reciclaje de plástico de Veolia son utilizados por el grupo anglo‑holandés Reckitt para sus productos de limpieza Finish Quantum Ultimate. Las soluciones de Veolia ayudan a Reckitt en su compromiso de que el 100 % de sus envases plásticos sean reciclables y contengan al menos un 25 % de contenido reciclado para 2025.
Veolia también colaboró con Koninklijke Van Wijhe Verf y Dijkstra Plastics para introducir una lata de pintura fabricada con 100 % de plástico reciclado post‑consumo, usando resinas recicladas ya utilizadas por los consumidores. Mientras Veolia procesaba el plástico en gránulos, Dijkstra Plastics lo transformó en latas de pintura para Koninklijke Van Wijhe Verf y su marca de pintura Wijzonol.
Veolia apoyó la aventura Plastic Odyssey para convertir la contaminación plástica en los océanos en recursos. Plastic Odyssey fue una embarcación de 40 metros de largo que transformó los residuos plásticos en energía a bordo. La expedición duró de 2020 a 2023. En cada uno de sus 33 puertos, se desarrollaron sistemas de reciclaje existentes y nuevos con las partes interesadas locales.
Apoyó este proyecto y organizó una conferencia en la sede del Grupo que reunió al equipo de Plastic Odyssey, a expertos de Veolia y a los directores del negocio de agua de Veolia en Francia, que movilizaron a más de 170.000 clientes del Grupo para apoyar esta aventura, y a representantes de la Fundación Veolia.
Al hablar sobre la importancia del proyecto y el apoyo que podría ofrecer a la iniciativa, Laure Simon, Directora de Marketing, División de Consumidores del negocio de agua de Veolia en Francia, comentó:
“Además de la destreza tecnológica de la embarcación, lo que nos fascinó fue la seriedad del proyecto Plastic Odyssey, cuyos valores están alineados con los de Veolia. Queríamos ofrecer a nuestros consumidores la oportunidad de participar: por cada suscripción a la facturación electrónica, Veolia Eau France donó 1 € al proyecto Plastic Odyssey… Más de 170.000 consumidores se inscribieron en la iniciativa. La familia que ganó el sorteo para visitar el sitio de Plastic Odyssey en Marsella estaba realmente entusiasmada con el proyecto.”
Durante los tres primeros trimestres de 2024, Veolia registró unos ingresos de 32.543 M euros y un EBITDA de 4.936 M euros.
El futuro de nuestra lucha contra los microplásticos
La lucha contra los microplásticos se ha desarrollado a nivel global. En la UE, por ejemplo, las misiones TARA de 2019 y la carrera Ocean Race Europe en 2021 capturaron muestras de microplásticos del Mar Báltico, el Canal de la Mancha y el Mar Mediterráneo. El United States National Centres for Environmental Information (NCEI) recopiló datos públicos de contaminación por microplásticos de diversas investigaciones en alta mar y trabajos de campo.
Hay cuatro proyectos en curso, PLASTICHEAL, Imptox, PLasticFatE y POLYRISK, que concluirán en 2025. Estos proyectos investigarán el impacto y las consecuencias de los micro‑ y nanoplásticos en diferentes aspectos de la salud humana.
Otro proyecto, Aurora, se centra en los impactos en la primera infancia de la exposición a micro‑ y nanoplásticos en la salud humana. La Comisión Europea ha propuesto que los microplásticos se incluyan en las listas de vigilancia de aguas superficiales y subterráneas bajo las Directivas de Estándares de Calidad Ambiental (EQSD).
Además de Europa, en marzo de 2022, en la Asamblea de Medio Ambiente de la ONU, 175 naciones acordaron poner fin a la contaminación plástica. Se decidió redactar un acuerdo vinculante – que aborde los plásticos de un solo uso y la tecnología de reciclaje, entre otros – para finales de 2024. En 2023, la Unión Europea prohibió la venta de brillo plástico suelto.
Aparte de las directivas organizacionales, varias instituciones de investigación están trabajando a su propia manera para combatir la amenaza de la contaminación por microplásticos. Dos de los avances más recientes ya se han discutido en los segmentos de apertura.
En 2021, por ejemplo, se realizó el primer estudio experimental sobre la retención de microplásticos por canopios marinos. La investigación encontró que los canopios marinos podrían actuar como barreras o sumideros potenciales para los microplásticos. La retención aumentó con la densidad de brotes de pastos marinos y la densidad específica de los polímeros, mientras que disminuyó la velocidad del flujo.
Otra investigación, publicada en 2021, analizó las posibilidades de remediar microplásticos en entornos marinos mediante tecnología de membranas. La tecnología de membranas abarca un abanico de técnicas, incluyendo microfiltración, ultrafiltración y nanofiltración.
Según una investigación publicada en 2019, se presentaron diez recomendaciones para que las partes interesadas reduzcan la contaminación plástica. Estas incluían:
(1) Regulación de la producción y el consumo
(2) Eco‑diseño
(3) Incrementar la demanda de plásticos reciclados
(4) Reducir el uso de plásticos
(5) Uso de energía renovable para el reciclaje
(6) Responsabilidad ampliada del productor sobre los residuos
(7) Mejoras en los sistemas de recolección de residuos
(8) Priorizar el reciclaje
(9) Uso de plásticos de base biológica y biodegradables
(10) Mejora en la reciclabilidad de los residuos electrónicos
Sin embargo, el desafío sigue siendo que estas diminutas partículas de microplástico a menudo son lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los sistemas de filtración de agua, y así podemos ingerirlas sin saberlo. Pueden transportarse en la atmósfera y llegar a los rincones más remotos del planeta. Se han encontrado en miel, té y azúcar, así como en frutas y verduras.
Según un estudio de la Universidad de Cardiff, los microplásticos también están llegando a tierras agrícolas a través de lodos de depuradora utilizados como fertilizante. Lo que aumenta la preocupación es que gran parte de estos microplásticos terminarán en cuerpos de agua como resultado del escurrimiento del capa superior del suelo.
En 2015, el Congreso enmendó la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos (FD&C) aprobando la Ley de Aguas Libres de Microperlas de 2015. La normativa prohíbe la fabricación, el envasado y la distribución de cosméticos de enjuague que contengan microperlas plásticas. También se aplica a productos que son tanto cosméticos como medicamentos de venta libre, como la pasta de dientes.
En conjunto, la guerra contra los microplásticos es ahora una lucha de 360 grados. Investigadores, organizaciones internacionales, empresas y gobiernos nacionales están combatiéndola juntos. Sin embargo, la eliminación completa requerirá una mayor concienciación entre los usuarios y las partes interesadas que fabrican estos productos que contienen microplásticos.
