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¿Por qué el plástico no puede descomponerse de forma natural? ¡Estas asombrosas criaturas pueden hacer que el plástico renazca!
Cuando utilizamos productos de plástico, ¿hemos pensado alguna vez en las consecuencias del uso de estos productos? La estructura química especial del plástico hace que sea extremadamente difícil descomponerse naturalmente en el medio ambiente, lo que no sólo supone una carga para el medio ambiente, sino que también afecta a la salud humana. Para encontrar soluciones, los científicos comenzaron a estudiar varios organismos y sus aditivos biodegradables relacionados en un intento de revertir el destino de los plásticos. He aquí por qué el plástico no se descompone de forma natural y cómo las biotecnologías existentes pueden ayudar a que el plástico se regenere.
No degradabilidad del plástico
La mayoría de los plásticos sintéticos son materiales no biodegradables que pueden tardar décadas o incluso siglos en descomponerse por completo en el entorno natural. Esto se debe a que la estructura molecular del plástico es estable y carece de enzimas degradantes de microorganismos que puedan descomponerlo fácilmente. Además, cuando los plásticos sufren fotooxidación o degradación térmica bajo la influencia de la luz solar y el calor, su estructura molecular puede simplemente descomponerse en microplásticos más pequeños pero aún dañinos, en lugar de biodegradarse verdaderamente.
El auge de los aditivos biodegradables
La aparición de aditivos biodegradables proporciona una nueva forma de solucionar la contaminación plástica. Estos aditivos pueden aumentar la velocidad a la que los microorganismos degradan los plásticos, haciendo que los plásticos ya no sean una molestia ambiental permanente. Estos aditivos generalmente existen en forma de masterbatch, utilizando resinas portadoras como polietileno y polipropileno para promover el proceso de degradación.
Los aditivos biodegradables atraen microorganismos a la superficie del plástico para su degradación mediante detección de quórum.
Mecanismo de biodegradación
Los mecanismos de degradación microbiana de los plásticos suelen incluir acciones directas e indirectas. La acción directa significa que ciertos microorganismos pueden consumir directamente los desechos plásticos, utilizando el carbono del plástico como fuente de nutrientes. Los estudios han demostrado que microorganismos como Brevibacillus borstelensis pueden absorber polietileno de forma eficaz.
La acción indirecta consiste en descomponer el plástico a través de las enzimas de los microorganismos, provocando así su degradación.
Degradación bajo diferentes condiciones ambientales
El proceso de biodegradación se ve afectado por las condiciones ambientales y se divide en dos condiciones: aeróbica (aeróbica) y anaeróbica (sin oxígeno). En condiciones aeróbicas, los microorganismos utilizan el oxígeno como aceptor de electrones y los productos finales son dióxido de carbono y agua. En relación con el proceso anaeróbico, otras sustancias químicas (como el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, etc.) sirven como aceptores de electrones y generan metano. En ambos casos, los microorganismos pueden participar en la descomposición de los plásticos con enzimas.
Principales tipos de aditivos biodegradables
Almidón
El almidón es un aditivo biodegradable común porque es un carbohidrato polimérico que los microorganismos consumen directamente. La renovabilidad y el bajo costo del almidón lo convierten en una opción ideal. La combinación con polietileno hace que el plástico sea más hidrófilo y mejora la eficiencia de degradación de los microorganismos.
Mejora biológica
La bioaumentación es la adición de cepas específicas de microorganismos al plástico para mejorar su degradabilidad. Este método se ha utilizado con éxito en plásticos compostables para acelerar el proceso de degradación natural de los plásticos. Tomando como ejemplo Geobacillus thermoleovorans, la exitosa unión y descomposición de este microorganismo en diferentes ambientes promueve la biodegradación del ácido poliláctico.
Ayuda de oxígeno
La función de la ayuda de oxígeno es proporcionar más fuentes de carbono de bajo peso molecular para los microorganismos promoviendo la tasa de oxidación térmica y fotooxidación. Aunque estos aditivos pueden acelerar el proceso de degradación, una vez que producen plásticos degradados de forma incompleta, pueden conducir a la formación de microplásticos. Por lo tanto, se requiere precaución al usarlo.
Impacto ambiental
Si se pueden aplicar con éxito aditivos biodegradables, serán de gran importancia para reducir la acumulación de plásticos en el medio ambiente. Con el aumento del uso mundial de plástico, encontrar nuevos aditivos degradables para acortar el tiempo de degradación se ha convertido en un tema de investigación actual. Reducir el tiempo de degradación de décadas a meses o incluso años es un objetivo digno de nuestras expectativas y esfuerzos.
Ante los enormes problemas medioambientales que provocan los plásticos, ¿crees que las nuevas tecnologías y soluciones biológicas pueden realmente salvar nuestro planeta?
