El problema de la contaminación por plástico es uno de los desafíos ambientales más graves que enfrenta el mundo actualmente. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores ha introducido una solución potencialmente revolucionaria a este dilema. Han desarrollado un material biodegradable que puede descomponerse al final de su vida útil, abriendo un halo de esperanza en la lucha contra la polución por plástico.
Los científicos describen este nuevo invento como un ‘plástico vivo‘ en su estudio publicado el 30 de abril en la revista Nature Communications. Este material de poliuretano termoplástico blando posee cualidades que permiten su uso comercial para la fabricación de diversos productos como calzado, alfombrillas, cojines y espumas con memoria.
El componente clave de este plástico biodegradable son las esporas bacterianas de una cepa de ‘Bacillus subtilis’, una bacteria común en el suelo. Cuando se expone a los nutrientes presentes en el compost, estas bacterias germinan y descomponen el material plástico al final de su ciclo de vida. Según Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería de la Universidad de California en San Diego y uno de los autores del estudio, esta es una propiedad inherente a estas bacterias.
Los investigadores eligieron las esporas bacterianas por su resistencia a las duras condiciones ambientales. A diferencia de las esporas fúngicas, las bacterianas poseen un escudo proteico protector que permite a las bacterias sobrevivir en estado vegetativo.
Para fabricar este nuevo plástico biodegradable, los científicos introdujeron esporas de ‘Bacillus subtilis’ y gránulos de poliuretano termoplástico en una máquina de prensado. A una temperatura de 135 grados Celsius, los dos componentes se mezclaron y fundieron.
Posteriormente, evaluaron la biodegradabilidad del material resultante colocándolo sobre restos de compost biológicamente activos y estériles a 37 grados Celsius, con una humedad relativa de un 44 al 55%. Después de cinco meses, el agua y otros nutrientes del compost desencadenaron la germinación de las esporas dentro del plástico, resultando en una biodegradación del 90%.
Pokorski añade que la mayoría de estos plásticos probablemente no acabarán en instalaciones de compostaje ricas en microbios. Por lo tanto, la capacidad de autodegradarse en un entorno sin microbios adicionales hace que su tecnología sea aún más viable.
Además de ser una solución al problema de la contaminación por plásticos, los investigadores creen que la espora bacteriana persistente en el material degradado sería inofensiva. ‘Bacillus subtilis’ es una cepa utilizada en probióticos y, en general, se considera inocua para humanos y animales y hasta beneficiosa para la salud de las plantas.
En el estudio, las esporas bacterianas fueron modificadas para soportar las altas temperaturas necesarias para la producción de polímeros. «Evolucionamos las células una y otra vez hasta llegar a una cepa optimizada para tolerar el calor», explicó otro de los autores, Adam Feist, investigador de la misma universidad.
Aunque el estudio actual se centra en la producción de pequeñas cantidades del nuevo material plástico a escala de laboratorio, los investigadores están trabajando en la optimización del proceso para producir el plástico que se autodestruye al final de su vida útil a escala industrial. Este avance científico podría ser un cambio de juego en la lucha contra la contaminación plástica, presentando una solución viable y sostenible para el medio ambiente.