Desde el feto hasta el adulto, los microplásticos están contaminando nuestros cuerpos – ¿Puede la IA y la fotocatálisis impulsada por luz ayudar?

Artificial Intelligence (AI) es una tecnología tan fascinante por muchas razones.  Sin embargo, sobre todo, es su versatilidad lo que la hace potencialmente transformadora a nivel mundial.  Ya sea analítica intuitiva, el desarrollo de medicamentos y procedimientos de salud, o simplemente la automatización de tareas, la IA está preparada para desempeñar un papel enorme en el futuro que estamos construyendo hoy.  Con ese objetivo, un equipo de investigadores de la Universidad de Waterloo (U of W) ha publicado recientemente un estudio que busca aprovechar la tecnología para abordar el creciente problema de los microplásticos en nuestro mundo actual.

Comprendiendo los microplásticos

Antes de profundizar en cómo la IA puede ayudarnos a abordar los microplásticos, es importante primero aprender qué significa el término y por qué son tan dañinos para el cuerpo humano y nuestro medio ambiente.

¿Qué son los microplásticos?

Los microplásticos son diminutas partículas de plástico que miden menos de 5 milímetros de diámetro.  Se originan de diversas fuentes, incluyendo la descomposición de residuos plásticos más grandes, microperlas en productos de cuidado personal y fibras sintéticas que se desprenden al lavar la ropa.
Desafortunadamente, nuestra dependencia de dichos materiales significa que los microplásticos ahora son omnipresentes en el medio ambiente.  Se encuentran en océanos, sistemas de agua dulce e incluso en el aire.  Esto se debe en parte a que su pequeño tamaño los hace fácilmente transportables a través de diferentes ecosistemas y aún más difíciles de eliminar una vez que han ingresado al medio ambiente.

Peligros involucrados

El peligro de los microplásticos radica en su tamaño y longevidad.  Debido a su pequeño tamaño, pueden ser ingeridos por la fauna y entrar en la cadena alimentaria, potencialmente causando daño físico y químico a los organismos.  Los microplásticos pueden absorber y concentrar sustancias tóxicas del entorno circundante, que luego pueden transferirse a los organismos que los ingieren.  Esto es particularmente preocupante dado que, en los últimos años, ya hemos comenzado a detectar la presencia de microplásticos en la placenta humana.

Además, su presencia generalizada y durabilidad hacen que se acumulen en los ecosistemas más rápido de lo que se descomponen, lo que plantea riesgos ecológicos y de salud a largo plazo.

La magnitud total de su impacto en la salud humana aún está bajo investigación, pero existe una creciente preocupación por su potencial de causar daño.

Eventos de distribución descontrolada

¿Qué se está haciendo respecto a los microplásticos?

Afortunadamente, ya existen equipos de investigación en todo el mundo trabajando para abordar y, algún día, resolver el creciente problema de los microplásticos.  A continuación, se presentan un par de ejemplos que, con suerte, resultarán en la adopción masiva de dichos enfoques.

Inteligencia Artificial

Como se mencionó, un equipo interdisciplinario de la Universidad de Waterloo ya está liderando el uso de IA para abordar el creciente problema de la contaminación por microplásticos.  Recientemente, el equipo detalló sus esfuerzos en un estudio que mostró cómo utilizó IA avanzada para identificar microplásticos de manera más eficiente y precisa.
La herramienta de IA del equipo, PlasticNet, emplea aprendizaje profundo y espectroscopia para discernir las “huellas digitales” únicas de estas partículas, lo que permite una identificación más rápida y precisa.  Esto es particularmente beneficioso para diversas industrias, incluyendo,

• tratamiento de aguas residuales
• producción de alimentos

Estas industrias desempeñan un papel importante en garantizar el acceso generalizado a agua potable limpia para una gran parte de la población mundial, y cualquier avance en su capacidad para tratar o prevenir la distribución de microplásticos puede tener enormes impactos ambientales y de salud.
Como parte del estudio, PlasticNet ya ha demostrado ser una herramienta exitosa en una planta local de tratamiento de aguas residuales. Demostró su potencial mediante la mejora de los procesos de detección y eliminación de microplásticos, marcando un paso significativo hacia un futuro sostenible.

Fotocatálisis impulsada por luz

Más allá de la IA, se están explorando otros enfoques, como la “fotocatálisis impulsada por luz”, para reducir los microplásticos.  Esto fue demostrado recientemente por otro equipo de investigadores liderado por el profesor Shizhang Qiao de la Universidad de Adelaide, que presentó una solución a los residuos de polietileno mediante el uso del proceso para transformarlos en productos químicos valiosos.  Más específicamente, el equipo afirma que con este enfoque,

“…recicló residuos de plástico de polietileno en etileno y ácido propiónico con alta selectividad usando catalizadores metálicos atomísticamente dispersos,”

Aunque no todos los microplásticos son de polietileno, sigue siendo extremadamente común y extendido.
Curiosamente, estos hallazgos podrían sinergizar con las tecnologías de IA, especialmente en la optimización del proceso y la mejora de la precisión de la conversión química.  La IA podría ayudar a monitorear y ajustar las reacciones fotocatalíticas en tiempo real, garantizando la máxima eficiencia y selectividad.  Esta integración podría conducir a prácticas de gestión de residuos más sostenibles y avanzar en el desarrollo de una economía circular, abordando tanto las preocupaciones ambientales como la necesidad de productos químicos valiosos.

¿Qué puedes hacer?

Para quienes son conscientes de su huella ambiental, pueden preguntarse si hay algo que puedan hacer para evitar la dispersión de microplásticos.  A continuación, se presentan algunos ejemplos sencillos de hábitos comunes que marcarán la diferencia si se adoptan masivamente.

Minimizar los plásticos de un solo uso: Esto puede parecer trivial, pero el uso de plásticos de un solo uso como pajitas, cubiertos, bolsas, etc., se suma a cantidades significativas en toda la población.  Simplemente optar por opciones reutilizables puede marcar una diferencia notable.  Cabe destacar que ya existen ejemplos de iniciativas gubernamentales que abordan esto.

Alternativas de telas naturales: Siempre que sea posible, opte por comprar y usar ropa hecha de fibras naturales como la lana, ya que materiales sintéticos populares como el forro polar suelen estar hechos de tereftalato de polietileno (PET).

Estos son solo dos ejemplos de cambios de hábito que tienen el potencial de marcar una diferencia.  Ya sea que decida adoptarlos, comenzar a usar botellas de metal en lugar de plástico, o cualquier otro enfoque, todo suma.

Actores de la industria

Tal como están, los estudios anteriores son solo una visión de lo que el futuro puede deparar.  Tales prácticas aún deben desarrollarse y perfeccionarse antes de implementarse comercialmente y a gran escala.  Por ahora, a continuación se presentan algunos ejemplos de empresas que trabajan para lograr precisamente eso, aprovechando los valiosos conocimientos proporcionados por dichos equipos de investigación y construyendo sobre ellos.

*Las cifras proporcionadas a continuación eran precisas al momento de la redacción y están sujetas a cambios.  Cualquier inversor potencial debe verificar los métricos*

1. PureCycle Technologies, Inc.

PCT Gráfico de precios

Esta empresa se centra en el reciclaje mecánico, convirtiendo residuos plásticos de polipropileno en plástico como nuevo.  Recientemente anunció la finalización mecánica de su primera instalación a escala comercial, Ironton, que se espera tenga una capacidad de producción anual de 107 millones de libras de resina reciclada ultra‑pura.

2. Loop Industries, Inc.

LOOP Gráfico de precios

Loop Industries (LOOP ) emplea tecnología de despolimerización para descomponer residuos de plástico PET no reciclable y fibras de poliéster en sus bloques de construcción básicos.  Marcas como L’Oreal han utilizado su tecnología para producir botellas recicladas.  También está expandiendo su tecnología al mercado asiático en colaboración con SK Geo Centric.

3. Danimer Scientific, Inc

Danimer Scientific se especializa en la producción de plásticos de base biológica utilizando microorganismos para crear poliésteres a partir de aceites vegetales.  Ofrece alternativas biodegradables y compostables a los productos plásticos tradicionales.  La empresa salió a bolsa mediante una fusión con una SPAC, lo que indica su rápido crecimiento en el sector de los bioplásticos.

Reflexiones finales

Con los avances en IA y procesos como la fotocatálisis impulsada por luz, el futuro de la lucha contra la contaminación por microplásticos parece prometedor.  A medida que estas tecnologías evolucionan y adquieren viabilidad comercial, ofrecen esperanza para mitigar los impactos ambientales y de salud de los microplásticos.

Por ahora, la investigación y el desarrollo continuos en este campo son críticos para moldear un futuro más sostenible y consciente del medio ambiente.