Valorización de plásticos con enzimas y comunidades microbianas
El aumento de la demanda de productos de plástico plantea un problema ambiental mundial. En todo el mundo se producen más de 400 millones de toneladas de plásticos y, de aquí a 2050, se prevé alcanzar la nada desdeñable cifra de 800 millones de toneladas. Así las cosas, solo se recicla una pequeña parte de ese plástico. «Ello implica la pérdida de un recurso valioso y la contaminación de nuestro medio ambiente —comenta el coordinador del proyecto MIX-UP, Lars Blank, de la Universidad Técnica de Aquisgrán (Alemania)—. Si la cantidad de plástico producida cada año se duplica o incluso se triplica de aquí a 2050, la situación será totalmente insostenible. Por eso urge desarrollar ya métodos de reciclaje novedosos».
Abordar los cuellos de botella en el reciclaje de plásticos
El objetivo principal del proyecto MIX-UP, financiado con fondos europeos, era abordar un cuello de botella clave en el reciclaje de plásticos: convertir los plásticos mixtos sin clasificar en bioplásticos con valor añadido reutilizables. La idea del proyecto era que, utilizando mezclas de enzimas y comunidades microbianas para descomponer los productos plásticos en sus monómeros constituyentes, este material se podría volver a utilizar. «Si alguna vez ha estado en una planta de tratamiento de residuos donde recogen plástico, entonces comprenderá el reto que supone convertir todos estos residuos en monómeros puros —apunta Blank—. El plástico de bajo valor es muy difícil de reciclar».
Identificación de enzimas y bacterias que «comen» plásticos
El proyecto se basa en investigaciones previas, como la de la iniciativa financiada con fondos europeos P4SB, en la que se identificaron enzimas y bacterias que «comen» plásticos y rompen sus enlaces moleculares, lo que da lugar a monómeros reutilizables. Además, se adoptó un planteamiento integral al aunar a la comunidad científica e investigadora y el sector industrial europeos con sus homólogos chinos. «Los problemas mundiales requieren soluciones globales y cooperación internacional —afirma Blank—. China y la UE son responsables del 50 % de la producción mundial de plástico, por lo que tenía sentido colaborar en el reciclaje de plásticos». El equipo del proyecto MIX-UP demostró su novedoso método de reciclaje de plásticos a través de diferentes pruebas en Europa y China. En ellas, los residuos plásticos sin clasificar se trituraron primero mecánicamente. A continuación, se optimizó la mezcla de enzimas que, después, se aplicó a los residuos. Para tratar los distintos tipos de plástico se emplearon enzimas diferentes. Estas enzimas genomodificadas descomponían los polímeros plásticos en sus monómeros constituyentes. Los monómeros resultantes se utilizaron como materia prima derivada del plástico y se suministraron a comunidades microbianas especializadas, que bioconvirtieron estos componentes en bioplásticos.
Nuevas enzimas que degradan bien los plásticos
El equipo del proyecto identificó y probó varias enzimas nuevas con buena capacidad para degradar diferentes tipos de plástico. En este sentido, ya se han publicado muchos artículos sobre esta labor, aunque no se dejan de obtener nuevos resultados. En la investigación se destacó asimismo la importancia de tener en circulación plásticos que se puedan degradar fácilmente. Para ello, a Blank le gustaría ver más productos plásticos fabricados con polihidroxialcanoatos (PHA). Los PHA son poliésteres naturales producidos por diferentes microorganismos, además de uno de los principales subproductos de las pruebas preliminares de MIX-UP. «Uno de nuestros socios chinos va a abrir una planta de producción de PHA con una capacidad de 10 000 toneladas. Poco a poco, esto se está convirtiendo en una realidad», agrega Blank. Gracias a la combinación de ingeniería enzimática intensiva, ingeniería metabólica de cultivos mixtos definidos y optimización de bioprocesos, el equipo de MIX-UP demostró cómo se pueden degradar plásticos empelando procesos naturales. Ello podría brindar nuevas oportunidades económicas a través de la valorización de los residuos plásticos, incentivando así su recogida y eliminación del medio ambiente.
Palabras clave
MIX-UP, plásticos, enzimas, bioplásticos, reciclaje, microbiana
