¿Qué tan rápido pueden degradarse los plásticos?
Un nuevo proyecto de investigación está investigando nuevos métodos para cuantificar la rapidez con la que los diferentes plásticos se biodegradan después de entrar al medio ambiente.
Cuando los plásticos llegan al mundo natural, ¿se biodegradan? ¿Cuánto tiempo puede tardar en hacerlo? ¿Existe un proceso especial para que esto ocurra y qué otros factores podrían contribuir a este proceso?
¿Cómo se descomponen los plásticos?
La creciente cantidad de plástico que contamina nuestro medio ambiente demuestra lo importante que es responder a estas preguntas. "Nuestros conocimientos están llenos de lagunas, todavía no tenemos las respuestas", afirma Stefan Mecking, catedrático de Ciencias de los Materiales Químicos de la Universidad de Constanza.
En un nuevo proyecto de investigación, Mecking quiere determinar si los plásticos como el polietileno son biodegradables en diferentes entornos, cuánto tiempo puede tardar en descomponerse y si existe alguna forma de diseñar materiales que puedan biodegradarse. La Fundación Alemana para la Investigación Científica (DFG) financia la investigación a través del Proyecto Reinhart Koselleck, un programa de investigación científica con contribuciones de hasta 1,25 millones de euros.
Mecking quiere empezar con el polietileno (PE), el plástico más producido en el planeta. "El polietileno es un material que no se puede degradar. El polietileno se descompone muy lentamente en el medio ambiente, a través de pasos abióticos y biológicos, y hay debates controvertidos sobre qué papel juegan estos pasos y con qué rapidez se producen", explica Mecking. Quieren recopilar datos para poder aclarar el asunto. "Nuestro objetivo es desarrollar un método fiable para cuantificar la biodegradación de este plástico".
Los plásticos presentes en el medio ambiente se descomponen mediante su conversión en dióxido de carbono, por lo que, en teoría, se podría seguir el rastro del dióxido de carbono para investigar la biodegradación de los plásticos en la naturaleza. Un problema con esta forma de investigación es que el dióxido de carbono puede ser liberado por otros elementos de la naturaleza, como el suelo, lo que dificulta saber si el dióxido de carbono proviene de la biodegradación de los plásticos o de la propia naturaleza.
Mecking quiere ahora hacer que el dióxido de carbono de los plásticos sea diferente, de modo que tenga una huella química. El equipo quiere desarrollar un método que produzca variantes de polietileno marcadas con isótopos estables.
Las variantes tendrían las mismas propiedades que el polietileno, pero gracias a la marcación, se podría rastrear su origen como fuente de dióxido de carbono. La cuantificación de la cantidad de dióxido de carbono marcado liberado informará al equipo de cuánto tiempo tarda en producirse la descomposición.
Muchas preguntas por responder
Una de las principales preguntas que el estudio se ha propuesto responder es qué factores pueden influir en la biodegradabilidad de los plásticos. También incluye la cuestión de cómo se debe diseñar y producir el plástico para que no persista en el medio ambiente durante décadas. Mecking y el equipo considerarán la estructura molecular de los plásticos para informar la respuesta a estas preguntas.
Los plásticos tienen moléculas muy largas, similares a cadenas, y esta estructura influye en la biodegradabilidad del plástico junto con el tamaño de sus partículas. El equipo también se centrará en los grupos funcionales dentro de las cadenas, como los puntos de ruptura química.
"Soy optimista y creo que podremos superar los retos que se nos presentan. Entre otras cosas, porque en nuestro laboratorio hemos desarrollado todos los métodos que son esenciales para este proyecto. Esto nos permite reaccionar rápidamente y diseñar los próximos experimentos ", concluye Mecking.
Referencia de noticias:
DFG, Fundación Alemana de Investigación - Investigadores destacados en la financiación de Emmy Noether, Heisenberg y Reinhart Koselleck . Www.dfg.de , 24 de octubre de 2024.