El poliestireno es un tipo de plástico utilizado en numerosas aplicaciones, incluyendo juguetes, equipos de jardinería, electrónicos, electrodomésticos y, casualmente, relleno de pufs. Pero, ¿se puede reciclar el poliestireno? Vamos a averiguarlo.
¿Pueden los supergusanos comer poliestireno?
El conocimiento común dice que el plástico es algo que permanece en el suelo para siempre y no se descompone. Eso es porque, nos dicen, la naturaleza no tiene forma de procesarlo o derivar energía de él. Pero nuevas investigaciones dicen que esa visión no es del todo correcta. Resulta que un cierto tipo de larvas carroñeras puede descomponer el poliestireno en subproductos inofensivos. Ofreciendo una solución potencial a la crisis plástica continua del planeta. Científicos que publican en Science of the Total Environment encontraron recientemente que las larvas de un tipo de escarabajo llamado Zophobas atratus pueden comer espuma de poliestireno como su única dieta. Las bacterias en sus intestinos descomponen el poliestireno y lo convierten en una mezcla de minerales, energía y dióxido de carbono. Esta nueva investigación se suma a hallazgos anteriores que descubrieron que otra especie, los gusanos de la harina, también podía digerir plástico.
Buenas noticias para los fabricantes
La noticia de que estas larvas, a veces llamadas supergusanos, pueden comer productos a base de poliestireno es bienvenida por los fabricantes de productos que contienen plástico. El poliestireno es uno de los plásticos más utilizados a nivel mundial y una fuente potencial importante de contaminación industrial y de consumo. Sin embargo, un pequeño gusano que alberga bacterias capaces de descomponer este material es de extrema importancia para la ecología global. Esto significa que la cantidad de plásticos que la naturaleza puede descomponer ahora es mucho mayor de lo que los científicos imaginaban anteriormente, ofreciendo esperanza tanto al ecosistema como a los fabricantes que utilizan plásticos. La razón por la cual Zophobas atratus puede descomponer el poliestireno tiene que ver con la historia evolutiva del gusano. En el pasado remoto, los gusanos tuvieron que encontrar formas de digerir los componentes de la madera, una de las fuentes de alimento en su entorno. Algunos de estos componentes eran particularmente difíciles de descomponer debido a sus cualidades estructurales. De hecho, el proceso evolutivo para desarrollar las herramientas necesarias pudo haber llevado millones de años a la vida para desarrollarse. Sin embargo, eventualmente, muchas especies lograron conservar los rasgos, llevándolos hasta nuestros días. A lo largo de escalas temporales evolutivas, insectos, gusanos de harina y supergusanos desarrollaron la capacidad de aprovechar la energía derivada de la madera difícil de obtener, creando el suelo que vemos a nuestro alrededor.
¿Cómo comen poliestireno los supergusanos?
En 2015, un equipo basado en la Escuela de Ciencias de la Vida del Instituto de Tecnología de Beijing en China descubrió que un tipo de escarabajo gusano de harina, Tenebrio Molitor, podía degradar y mineralizar el poliestireno. La investigación indicó que tenían un tipo de bacteria intestinal que contenía una enzima que degradaba el plástico. Sin embargo, los gusanos eran pequeños, por lo que su tasa de alimentación era baja. Bajo condiciones de laboratorio, podían descomponer productos que contenían poliestireno, pero tomaba mucho tiempo. Debido a esto, el equipo quería averiguar si gusanos más grandes con las mismas bacterias intestinales podrían hacer un mejor trabajo. Zophobas atratus era el candidato perfecto, siendo aproximadamente cuatro veces más grande que Tenebrio Molitor. El equipo de Beijing comenzó a diseñar un experimento para ver si estos supergusanos hacían un mejor trabajo que los gusanos de harina al descomponer plásticos. Dividieron los gusanos en dos grupos y los colocaron en diferentes incubadoras de vidrio equipadas con tapones de goma llenos de aire comprimido, sin dióxido de carbono. Un grupo recibió poliestireno como su única dieta, mientras que el otro recibió una dieta natural de salvado silvestre, alimentados durante 28 días. Ambos grupos produjeron dióxido de carbono durante el curso del estudio, por lo que los científicos restaron la cantidad producida por el grupo de control de la cantidad emitida por el grupo del plástico.
El Experimento Científico
El experimento encontró que los supergusanos podían comer sustancialmente más poliestireno por día que los gusanos de harina en el estudio de 2015. Las estimaciones sugirieron que cada gusano era capaz de procesar alrededor de 0,58 mg de poliestireno por período de veinticuatro horas, aproximadamente cuatro veces la cantidad de Tenebrio Molitor. Los investigadores encontraron que el grupo de poliestireno convirtió con éxito el 36,7 por ciento del poliestireno en dióxido de carbono. El análisis científico posterior al experimento reveló que las bacterias en los intestinos del gusano podían descomponer largas cadenas de moléculas de poliestireno y convertirlas en productos más pequeños y de bajo peso molecular. Para probar si las bacterias en los intestinos de los gusanos estaban haciendo el trabajo duro, los investigadores les dieron antibióticos para matar su flora intestinal. Cuando hicieron esto, descubrieron que los gusanos ya no podían obtener energía de comer plástico.
El Plan
El plan ahora es cosechar las bacterias de los gusanos y luego insertarlas en insectos o incluso usarlas para reciclar poliestireno en instalaciones especiales. Actualmente, los supergusanos tienen un rango limitado en el entorno natural, lo que significa que pueden no descomponer plásticos de manera más amplia. Además, con el tiempo, se convierten en escarabajos, lo que significa que su tiempo en el medio ambiente es típicamente bastante corto. Por estas razones, los investigadores quieren insertar las bacterias digestoras de poliestireno en otras especies, incluidos insectos, y luego hacer que realicen el trabajo de limpieza con el tiempo. Los investigadores de Beijing también destacaron la posibilidad de aislar enzimas bacterianas para descomponer plásticos y cauchos a escala industrial. Es posible, dijeron, probar una variedad de bacterias degradadoras de plástico para ver si podrían resolver problemas existentes y futuros de residuos plásticos. Federica Bertocchini, una bióloga ubicada en el Centro de Investigación Biológica Margarita Salas en Madrid (que no formó parte del estudio), dijo que los hallazgos del equipo de Beijing hacían más probable que los investigadores encontraran una enzima capaz de degradar plástico. Eventualmente, espera, se convertirá en una herramienta útil en el actual conjunto de herramientas biotecnológicas.
¿Cómo afecta a los gusanos?
Curiosamente, los gusanos que comen poliestireno parecen estar tan saludables como aquellos alimentados con una dieta natural. Anteriormente, la Dra. Anja Malawi Brandon, candidata a doctorado en la Universidad de Stanford y no involucrada en el estudio de Beijing, descubrió que los gusanos de harina podían procesar espumas de poliestireno cargadas con retardantes de llama. Aunque compuestos como el hexabromociclododecano son tóxicos para las personas, Brandon encontró que los gusanos de harina que los comían estaban tan saludables como aquellos con la dieta normal. Además, Brandon descubrió que los camarones alimentados con retardantes de llama tóxicos y poliestireno también parecían prosperar. Los químicos no se bioacumulaban en sus tejidos con el tiempo. Brandon dice que los científicos no están seguros de si las bacterias están evolucionando la capacidad de digerir plásticos o si siempre la han tenido. Los investigadores necesitarán identificar la historia de los genes específicos involucrados para resolver ese rompecabezas. Pero el hecho de que las bacterias parezcan tener una enzima que puede descomponer el plástico y obtener energía de él es afortunado. Sugiere que la naturaleza ya tiene los componentes básicos para lidiar con el problema del plástico. El plástico en el medio ambiente puede representar un nuevo e importante nicho biológico para las especies. Y, naturalmente, con el tiempo, las especies pueden aprovecharlo. Ciertamente hay un impulso evolutivo para encontrar medios químicos para romper los enlaces plásticos y obtener alta energía de las reacciones resultantes. Sin embargo, pocos investigadores creían que la capacidad de degradar plásticos sería tan generalizada.
¿Se puede reciclar el poliestireno?
Poliestireno puede ser reciclado, pero hacerlo está lleno de desafíos. El poliestireno no es reciclable a través de la recolección en la acera en la mayoría de los países porque es costoso y lógicamente desafiante construir maquinaria para reciclar espuma de poliestireno. Además, hay dificultades prácticas. Dificultades como el hecho de que la espuma de poliestireno es tan fácilmente arrastrada por el viento hacen que la recolección en la acera sea más desafiante. Reciclar poliestireno requiere un proceso de tres pasos: granulación, compactación y densificación. Durante la granulación, los recicladores alimentan los desechos de poliestireno a través de una máquina llamada granulador. Esto descompone el plástico en pequeñas perlas y las mezcla con gránulos frescos de poliestireno. El siguiente paso es compactar el poliestireno, algo necesario para formas más densas de plástico. Una máquina comprime los gránulos y crea un fardo grueso y denso de poliestireno. Luego, los recicladores alimentan este producto a través de una máquina trituradora para crear pellets de poliestireno de uso general.
Densificación
Un proceso final se llama densificación. Aquí, los recicladores alimentan poliestireno expandido a través de una máquina densificadora de espuma. Expone el material triturado a altas temperaturas y presión, formándolo en una pasta que se enfría en un bloque sólido con todo el aire extraído. Los recicladores pueden luego triturar estos bloques y convertirlos en pellets de uso general, como antes. Hay bastantes usos del poliestireno reciclado. Los fabricantes utilizan pellets para servicios de almacenamiento y transporte. Son fundamentales en industrias que requieren altos estándares de saneamiento debido a las propiedades estériles del plástico. De manera crítica, los recicladores pueden descomponer los plásticos reciclados en forma de pellets. Y luego reutilizarlos nuevamente, evitando que regresen al medio ambiente. Los usos secundarios comunes incluyen embalaje, bandejas de refrigerador, juguetes, espuma y tazas. Algunos proveedores también incluyen poliestireno reciclado en muebles de plástico y materiales de construcción, incluidos paneles de cercas y tejas para techos. A medida que la tecnología mejora, los casos de uso para el poliestireno reciclado están aumentando. Aunque los procesos de reciclaje para el poliestireno son bien conocidos, sigue siendo difícil para las autoridades locales recolectar y procesar. Por esa razón, la mayoría recomienda que las personas simplemente pongan el plástico en su contenedor de basura general."
¿Qué hay de la logística?
El poliestireno es difícil de procesar principalmente por varias razones logísticas y económicas. Debido a que es voluminoso y difuso, es un desafío recolectarlo y transportarlo. La maquinaria necesaria para procesarlo también es costosa, especialmente si contiene contaminantes químicos no deseados. El poliestireno destinado al reciclaje necesita estar libre de retardantes de llama antes de ser procesado. Agregar maquinaria y procesos adicionales para eliminarlos aumenta el costo. Sin embargo, las empresas generalmente están haciendo un mejor trabajo en el reciclaje del poliestireno que las autoridades públicas. Las compañías recolectan poliestireno libre de contaminantes a granel y lo envían a los recicladores en grandes cantidades, especialmente en el sector minorista. Sin embargo, idealmente, tanto las empresas como los individuos preferirían evitar tener que reciclar. Las bacterias y enzimas pueden ser capaces de descomponer el plástico y eliminarlo completamente del medio ambiente. En muchos sentidos, es una pena que el poliestireno sea tan difícil de reciclar. Producir poliestireno es una actividad relativamente baja en emisiones de carbono en comparación con muchos otros plásticos. Debido a que gran parte del producto es aire, más del 98 por ciento en algunos casos, reciclarlo más ampliamente y eliminarlo del medio ambiente después de su uso podría ser un beneficio sustancial para el medio ambiente global.
Conclusión
La noticia de que los supergusanos pueden descomponer el poliestireno es bienvenida, dado lo difícil que es reciclar este material. Las estimaciones sugieren que el mundo produjo alrededor de 359 millones de toneladas de poliestireno en 2018. Pero los recicladores solo procesaron alrededor de 33 millones de toneladas. El poliestireno es difícil de descomponer debido a su particular estructura macromolecular. Ni los sistemas artificiales ni los naturales pueden descomponerlo fácilmente. Por lo tanto, tiende a acumularse en el medio ambiente, aumentando cada año. Dicho esto, las cosas están cambiando. Parece que un mayor número de criaturas está utilizando el consumo de plástico como un nicho, aprendiendo a consumir este material energético. Zophobas atratus es solo el último en una larga lista de organismos que varios estudios muestran que pueden descomponer plásticos y convertirlos en subproductos inofensivos y naturales. En el futuro, podría ser posible insertar bacterias digestoras de plástico en más especies o extraer enzimas que descomponen el plástico y usarlas en procesos industriales, evitando la necesidad de reciclar por completo. Eventualmente, el plástico podría volverse tan 'natural' como cualquier otra fuente de alimento en el medio ambiente. Para los productores de pufs, estos desarrollos son particularmente bienvenidos. Ahora sabemos la respuesta a las preguntas: '¿se puede reciclar el poliestireno?' y '¿pueden los supergusanos comer espuma de poliestireno?' Parece que los fabricantes de pufs podrán seguir utilizando rellenos plásticos de última generación, seguros con el conocimiento de que existen métodos naturales capaces de descomponerlos."
