Los vertederos de desechos plásticos, dice el profesor Erwin Reisner, podrían ser los campos petroleros del futuro.
«Efectivamente, el plástico es otra forma de combustible fósil», dice el profesor Reisner, profesor de energía y sostenibilidad en la Universidad de Cambridge. «Es rico en energía y en composición química, que queremos desbloquear».
Pero los enlaces químicos que forman los plásticos están hechos para durar y, de los siete mil millones de toneladas jamás creados, menos del 10% ha sido reciclado.
Dilyana Mihaylova, gerente del programa de plásticos de la Fundación Ellen MacArthur, dice: «Nuestra economía extractiva, de tomar, hacer y desechar [means] se pierden miles de millones de dólares en materiales valiosos».
Mundial, más de 400 millones de toneladas de plástico se produce todos los años – aproximadamente el el mismo peso que toda la humanidad. Hoy, alrededor 85% termina en vertedero o se pierde en el medio ambiente donde permanecerá por cientos, tal vez miles, de años.
Ahora comienza la carrera para encontrar la mejor manera de romper esos enlaces químicos y recuperar los preciosos recursos de la Tierra encerrados en el plástico.
Reciclaje mecánico, donde los residuos plásticos se lavan, trituran, funden y reforman. degrada el plástico con el tiempo y puede resultar en productos de calidad inconsistente.
la industria del plastico está interesado en el reciclaje químicodonde se utilizan aditivos para alterar la estructura química del plástico residual, convirtiéndolo de nuevo en sustancias que pueden utilizarse como materia prima, tal vez para fabricar combustibles como la gasolina y el diésel.
Pero ese enfoque es actualmente costoso e ineficiente y ha sido criticado por grupos ecologistas.
«Entonces», dice la Sra. Mihaylova, «así como no podemos reciclar para salir de la crisis de contaminación por plásticos, tampoco podemos confiar en los procesos de conversión de plásticos en combustible para resolver el problema».
¿Podría un nuevo sistema de energía solar mostrar el camino a seguir?
El profesor Reisner y su equipo han desarrollado un proceso que puede convertir no uno, sino dos flujos de desechos, plástico y CO2, en dos productos químicos al mismo tiempo, todos alimentados por la luz solar.
La tecnología transforma el CO2 y el plástico en gas de síntesis – el componente clave de los combustibles sostenibles como el hidrógeno. También produce ácido glicólico, muy utilizado en la industria cosmética.
El sistema funciona integrando catalizadores, compuestos químicos que aceleran una reacción química, en un absorbente de luz.
«Nuestro proceso funciona a temperatura y presión ambiente», dice.
«Las reacciones se ejecutan automáticamente cuando lo expones a la luz solar. No necesitas nada más».
Y, asegura el profesor Reisner, el proceso no produce residuos nocivos.
«La química es limpia», dice.
Otras tecnologías de energía solar son prometedoras para hacer frente a la contaminación plástica y conversión de CO2pero esta es la primera vez que se combinan en un solo proceso.
«Combinar los dos significa que agregamos valor al proceso», dice el profesor Reisner. «Ahora tenemos cuatro flujos de valor: la mitigación de los desechos plásticos, la mitigación del CO2 y la producción de dos productos químicos valiosos. Esperamos que esto nos acerque a la comercialización».
Además, el profesor Reiner dice que su sistema puede manejar desechos plásticos que de otro modo no serían reciclables.
«Por lo general, el plástico contaminado con desechos de alimentos se incinera, pero este plástico es realmente bueno para nosotros. De hecho, los alimentos son un buen sustrato, por lo que hace que nuestro proceso funcione mejor».
Investigadores de todo el mundo están buscando formas de convertir el plástico no deseado en algo útil.
Cuando se descomponen, los elementos de plástico se pueden volver a fabricar en una miríada de nuevos productos, incluidos detergentes, lubricantes, pinturas y disolventesy compuestos biodegradables para su uso en aplicaciones biomédicas.
La naturaleza ha encontrado formas de descomponer los polímeros, sustancias formadas por moléculas muy grandes, y el plástico es un polímero sintético.
«Ya existen bacterias que tienen enzimas diseñadas para romper [polymers] hacia abajo», dice la Dra. Victoria Bemmer, investigadora principal de la Universidad de Portsmouth.
«Podemos modificar estas enzimas cambiando su estructura muy ligeramente, para hacerlas funcionar más rápido, hacerlas más firmes o estables».
Utilizando el aprendizaje automático, la Dra. Bemmer y su equipo han desarrollado variantes de enzimas adaptadas a deconstruir todas las variedades de tereftalato de polietileno (PET), un tipo de poliéster.
Las enzimas descomponen el plástico de manera similar al reciclaje químico, dice el Dr. Bemmer, pero debido a que son similares a las enzimas que se encuentran en la naturaleza, el proceso se puede realizar en «condiciones mucho más benignas».
Donde el reciclaje químico usa productos químicos, el equipo de la Universidad de Portsmouth puede usar agua. Y la temperatura más alta que necesitan es de 70 °C, lo que significa que el consumo de energía se puede mantener bajo en comparación con otros procesos.
Dra. Bemmer y su equipo están desarrollando sus enzimas aún más y espero que su trabajo les ayude a crear una economía circular sostenible también para la ropa a base de plástico.
Poliéster hecho de PET es la fibra de ropa más utilizada en el mundo.
Sin embargo, reciclar tejidos sintéticos utilizando enzimas no es fácil. La adición de tintes y otros tratamientos químicos dificulta que se degraden en un proceso natural.
«El poliéster es un dolor absoluto», dice el Dr. Bemmer. «Además, muy rara vez es solo poliéster puro. También encuentras fibras mixtas».
El equipo espera que sus enzimas reduzcan el PET en los desechos textiles a un sopa de bloques de construcción simpleslisto para volver a convertirse en nuevos poliésteres.
«Estamos en una etapa muy temprana», dice el Dr. Bemmer. «Todavía no sabemos si los tintes y los aditivos de estos tejidos inhibirán la acción de las enzimas en la cadena del poliéster. Con suerte, no tendrán un impacto y podemos continuar, pero si lo hacen, podemos desarrollar nuestro enzimas más».
La producción mundial de plástico sigue aumentando y se se espera que se triplique para 2060. Para muchos, el reciclaje sigue siendo el enfoque para abordar el problema, pero algunos argumentan esto nunca será suficiente.
De vuelta en Cambridge, el equipo del profesor Reisner está dando «pequeños pasos en la dirección» de la comercialización. Planean desarrollar el sistema durante los próximos cinco años para producir productos más complejos y esperan que algún día la técnica pueda usarse para desarrollar una planta de reciclaje completamente alimentada por energía solar.
Alrededor de 600 millones de toneladas de gas de síntesis ya se produce todos los años, dice el profesor Reisner, pero en gran parte proviene de combustibles fósiles.
«Si podemos producir gas de síntesis, podemos acceder a casi toda la industria petroquímica y hacerla sostenible».