Cada año tiramos cientos de millones de toneladas de plástico
Imágenes de Cavan/Alamy
Las adiciones químicas al plástico que imitan polímeros naturales como el ADN pueden crear materiales que se descomponen en días, meses o años en lugar de ensuciar el medio ambiente durante siglos. Los investigadores esperan que su nueva técnica conduzca a productos plásticos que cumplan su propósito y luego se autodestruyan de manera segura.
En 2022, se desecharon en todo el mundo más de 250 millones de toneladas de plástico, y solo el 14 por ciento se recicló; el resto se quemó o se enterró. La promesa de un plástico práctico y biodegradable existe desde hace al menos 35 años, y se han realizado esfuerzos para fabricar dichos materiales utilizando de todo, desde bambú hasta algas marinas. Pero, en verdad, muchos de estos materiales son difíciles de convertir en abono y sus productores hacen afirmaciones poco realistas.
Ahora, Yuwei Gu y sus colegas de Rutgers, la Universidad Estatal de Nueva Jersey, están desarrollando una técnica para crear plásticos con una vida útil ajustada que podría descomponerse rápidamente ya sea en el abono o en el entorno natural.
Gu se preguntó por qué los polímeros naturales de cadenas largas, como el ADN y el ARN, pueden descomponerse con relativa rapidez, pero los sintéticos, como los plásticos, no, y si había una manera de replicar su proceso.
Los polímeros naturales contienen estructuras químicas llamadas grupos vecinos que ayudan en la deconstrucción. Estas estructuras impulsan reacciones internas llamadas ataques nucleofílicos que cortan los enlaces en las cadenas de polímeros, algo que requiere una gran cantidad de energía en los plásticos normales.
Gu y su equipo crearon estructuras químicas artificiales que imitan a estos grupos vecinos y las agregaron al fabricar nuevos plásticos. Descubrieron que el material resultante podía descomponerse fácilmente y que, al alterar la estructura de las adiciones, podían ajustar cuánto tiempo permanecía intacto el material antes de deconstruirse.
Después de que el plástico se descompone, las largas cadenas de polímero se convierten en pequeños fragmentos, que Gu espera que se utilicen para fabricar nuevos plásticos o que se disuelvan de forma segura en el medio ambiente.
“Esta estrategia funciona mejor para los plásticos que se benefician de una degradación controlada durante días o meses, por lo que vemos un gran potencial para aplicaciones como envases de alimentos y otros materiales de consumo de vida corta”, afirma Gu. “Por el momento, es menos adecuado para los plásticos que deben permanecer estables durante décadas antes de descomponerse, como los materiales de construcción o los componentes estructurales a largo plazo”.
Pero quedan varios problemas que resolver antes de que este tipo de plástico pueda utilizarse comercialmente. El líquido que queda después de la destrucción del plástico está formado por fragmentos de cadenas de polímeros, y se necesitan más pruebas para garantizar que esta sopa de piezas no sea tóxica y, por lo tanto, pueda liberarse de forma segura en la naturaleza.
Además, actualmente se necesita luz ultravioleta para iniciar la deconstrucción, aunque la luz solar ambiental es suficiente. Entonces, hasta que el grupo encuentre formas de crear materiales que puedan descomponerse en la oscuridad, cualquier plástico enterrado o cubierto permanecerá en el medio ambiente casi indefinidamente.
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