Una tecnología enzimática innovadora lidera la lucha contra los residuos plásticos
Los residuos plásticos no reciclables son un reto medioambiental y económico cada vez mayor. Los veintiocho países de la UE generan anualmente más de veintisiete millones de toneladas de residuos plásticos, de los que sólo alrededor del 31 % son reciclables. Para abordar la carga medioambiental enorme que suponen los plásticos no reciclados, el equipo del proyecto ENZYCLE, financiado con fondos europeos, se centró en el desarrollo de innovaciones basadas en enzimas para degradar los plásticos actualmente no reciclables, incluidos los microplásticos presentes en las aguas residuales.
Abordar las fracciones de plástico no recicladas
El objetivo principal del proyecto era valorizar las fracciones de plástico no recicladas mediante procesos de degradación enzimática. Esto incluye el tereftalato de polietileno (PET) y las poliolefinas, como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP), en forma de bandejas de PET posconsumo, contenedores tipo concha y envases multicapa, productos difíciles de tratar con los procesos de reciclado convencionales. En ENZYCLE se utilizó una serie de enzimas, como la cutinasa del compost de ramas y hojas (LCC, por sus siglas en inglés) y la poliéster hidrolasa derivada del metagenoma (PHL7). Ambos demostraron una actividad hidrolítica elevada sobre el PET. «La PHL7 puede degradar el 90 % del PET en sólo dieciséis horas, lo que supera con creces a las enzimas anteriores como la LCC», afirma el equipo del centro de investigación ITENE (España), coordinador del proyecto ENZYCLE.
Métodos innovadores de reciclado
En ENZYCLE se introdujo un sistema de degradación de microplásticos (MDS, por sus siglas en inglés) que combinaba procesos enzimáticos y microbiológicos para descomponer microplásticos, como PET, PE y poliamida, con lo que se logra una pérdida de peso del 30 % en estos microplásticos. Este proceso innovador ofrece una alternativa a los métodos tradicionales de reciclado térmico, que suelen consumir mucha energía y degradan la calidad del material plástico. A diferencia de los métodos térmicos, el reciclado enzimático se logra a temperaturas más bajas y en un medio acuoso, lo que resulta mucho más sostenible. «Las enzimas descomponen el PET en componentes reutilizables, ácido tereftálico y etilenglicol, lo que facilita un reciclado de alta calidad. Estas ventajas hacen del reciclado enzimático una alternativa más sostenible y eficaz», añade el equipo de ITENE. Este método facilita la recuperación de recursos valiosos que pueden reutilizarse en aplicaciones de alta calidad y mejora la eficiencia del proceso de reciclado, lo que cierra el ciclo en la fabricación de plásticos.
Resultados y retos reales
A pesar de los avances, en ENZYCLE se abordaron retos importantes. Uno de los principales obstáculos era escalar el proceso de producción de enzimas hasta un nivel industrial sin perder el control de los costes. Al adoptar un proceso de cultivo continuo en dos fases y mejorar la estabilidad de la enzima mediante ingeniería proteínica, el equipo del proyecto consiguió que la producción de enzimas a gran escala fuera viable industrialmente. Sin embargo, tropezó con dificultades para optimizar los procesos biológicos para microplásticos reales procedentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Como señala el equipo de ITENE, «los retos incluyen la optimización de los procesos biológicos para microplásticos reales procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales y el escalado del proceso desarrollado en laboratorio a niveles industriales, teniendo en cuenta al mismo tiempo los costes de las enzimas».
Oportunidades futuras en la economía circular
Las innovaciones introducidas por el equipo de ENZYCLE van más allá del reciclado tradicional de plásticos. Al fomentar la colaboración entre los sectores de la biotecnología y la gestión de residuos, en el proyecto se ha abierto la puerta a nuevas cadenas de valor. Estas asociaciones permiten a las empresas de reciclado explorar métodos avanzados de recuperación de residuos, al tiempo que suministran a la industria biotecnológica materias primas frescas, todo ello en consonancia con los principios de la economía circular. Esta sinergia puede impulsar avances en materiales de bioingeniería, tecnologías de fabricación ecológicas y de envasado sostenibles.
Impacto en la sostenibilidad y la sociedad
Las innovaciones enzimáticas de ENZYCLE prometen reducir significativamente la huella medioambiental de los residuos plásticos, especialmente con las fracciones no recicladas. Al minimizar la contaminación por plásticos y mejorar las prácticas de gestión de residuos, en el proyecto se ayuda a proteger los ecosistemas y la biodiversidad al tiempo que se contribuye a la salud humana. Además, el método de ENZYCLE se alinea con los objetivos más amplios de la economía circular, que aspira a reducir la dependencia de las materias primas y los combustibles fósiles y promueve la reconversión profesional y la creación de empleo en los sectores de la biotecnología y la gestión de residuos.
Palabras clave
ENZYCLE, microplásticos, economía circular, degradación enzimática, reciclado de plásticos, gestión sostenible de residuos
