Los plásticos sintéticos derivados del petróleo se han convertido en una parte fundamental de nuestra sociedad debido a su durabilidad y versatilidad, desplazando así a los productos naturales en una amplia gama de sectores industriales, especialmente en la alimentación y la agricultura. El uso de estos polímeros sintéticos derivados del petróleo ha experimentado un aumento exponencial, alcanzando las 370 millones de toneladas en Europa en 2016 y con una previsión de alcanzar los 800 millones de toneladas anuales para 2040. Esta alta producción ha dado lugar a la generación de grandes cantidades de residuos plásticos altamente resistentes a la biodegradación, principalmente debido a su estructura molecular compuesta por largas cadenas de carbono, lo cual supone un desafío para el medio ambiente debido a la falta de tecnologías adecuadas para reciclarlos y por la presencia de productos sobrantes.

La durabilidad del plástico, que es una ventaja en muchos aspectos, también supone un reto. Las alternativas plásticas biodegradables asequibles que se utilizan en agricultura no pueden degradarse en el suelo y han de ser enviadas a plantas de compostaje, lo que agrega un obstáculo económico significativo a su mayor costo de material y menor rendimiento que el convencional. Poder degradar los plásticos en el mismo lugar en el que se utilizan facilitaría mucho las cosas al agricultor y beneficiaría al medio ambiente.

El caso es que la creciente contaminación por microplásticos y plásticos filmados se ha convertido en un problema cada vez más preocupante debido a su pequeño tamaño, que facilita su ingestión por una amplia gama de organismos y su posterior acumulación en las cadenas alimentarias. La falta de métodos eficientes de reciclaje de plásticos ha llevado a una acumulación significativa de estos residuos en el medio ambiente, generando una preocupación emergente para la salud humana y los ecosistemas naturales. 

Y ahí es donde entra el proyecto RECOVER, que aborda este desafío mediante el desarrollo de estrategias sostenibles para reducir la contaminación plástica. En particular, el enfoque se centra en la búsqueda de herramientas biológicas que permitan la degradación y transformación eficiente de los plásticos, evitando así su acumulación perjudicial en el medio ambiente.

El proyecto, que lleva en funcionamiento desde junio de 2020 (y al que le queda otro año), está revelando que el uso de consorcios microbianos junto con insectos o lombrices de tierra ha demostrado mejorar la biodegradación de plásticos. En este sentido, una de las líneas de trabajo pioneras del proyecto RECOVER se enfoca en la obtención de asociaciones de microorganismos capaces de degradar el polietileno lineal de baja densidad (LLDPE). Esto se logra mediante la selección inducida y la proliferación de microorganismos degradadores de plástico en microcosmos contaminados artificialmente, como muestras de suelo donde se entierra el LLDPE.

Según cuenta María José López, profesora de la Universidad de Almería y coordinadora del proyecto, el equipo de investigación ha centrado sus esfuerzos en dos enfoques: los plásticos que pueden ser retirados del campo y los que, a causa de la intemperie, las labores o cualquier otro motivo, quedan mezclados con la tierra y son imposibles de extraer.

En el primer caso se han creado asociaciones de microorganismos con larvas de insectos («comen más que los adultos», dice María José) que son capaces de alimentarse de estos plásticos. Se trata de enriquecer el equivalente a la flora intestinal humana en los insectos para dotarles de la capacidad de digerir esos plásticos. Lo ideal sería crear plantas para el tratamiento de estos residuos a las que los agricultores pudieran llevar los plásticos. En estas plantas, los plásticos desaparecerían y las deposiciones de los insectos -su particular estiércol- se han revelado como un fertilizante con buenas cualidades para los cultivos, aunque falta regulación en este campo.

López cuenta que, en Europa, solo se recicla el 30% del plástico que se separa con ese fin; el resto termina incinerado, en vertederos o, lo que es peor, en el medio. La suciedad y los restos de otros materiales suponen un problema para reciclar, pero no para degradarlo con estos microorganismos, por lo que se revela como una técnica idónea para tratar los materiales agrícolas con eficiencia.

En cuanto a los plásticos que quedan mezclados con el sustrato y no pueden retirarse, la solución podría aplicarse a pie de explotación. En este caso, el consorcio está compuesto por lombrices, en vez de insectos, y microorganismos que las ayudan a digerir estos plásticos. Los agricultores podrían usar este método directamente en sus tierras con varios beneficios. En primer lugar, los trozos de plástico desaparecerían; además, las lombrices, con sus deposiciones, abonarían el terreno; y esto último acarrearía un ahorro en fertilizantes, que no es ninguna broma teniendo en cuenta los precios actuales de estas sustancias.

La profesora de la Universidad de Almería admite que no es la panacea y que queda mucho camino por andar, pero las investigaciones en laboratorio dejan claro que esta técnica tiene mucho potencial. El proyecto es de solo cuatro años, de los que ya han transcurrido tres, y falta tiempo para realizar ensayos en campo. Pero los resultados obtenidos permiten vislumbrar un gran futuro para esta técnica, que podría, al menos en parte, facilitar una solución al problema de la contaminación por microplásticos en el medio ambiente y en la cadena trófica.

La estrategia utilizada ha demostrado ser altamente efectiva en la obtención de consorcios microbianos estables capaces de degradar el LLDPE. Además, los resultados han revelado que el plástico en polvo favorece el crecimiento microbiano en comparación con su forma de película. Estos hallazgos abren nuevas perspectivas para abordar la biodegradación de plásticos cristalinos como el polietileno y contribuyen al conocimiento científico en este campo crucial.

Más aplicaciones

Aparte de eliminar plásticos de difícil tratamiento, el proyecto RECOVER también ha conseguido sacar una ventaja adicional a esta técnica: la obtención de nuevos plásticos antimicrobianos a partir de la quitina. Los insectos que se utilizan asociados a microorganismos tienen un exoesqueleto que, en su mayor parte, está formado por quitina. Una vez el insecto ha muerto, esa quitina tiene una nueva aplicación que redundará en beneficio tanto de los agricultores como de la industria alimentaria.

En el primer caso, los plásticos de acolchado, provistos de estas cualidades antimicrobianas, reducirán el riesgo de los cultivos de infectarse por hongos o bacterias. Esta cualidad permitirá disminuir la utilización de productos fitosanitarios para combatir esos problemas, con lo cual el beneficio será triple: los plásticos agrícolas se retiran del medio, los cultivos están más protegidos y se reduce el uso de pesticidas, en consonancia con las políticas de la Unión Europea.

Y para la industria alimentaria, estos plásticos con propiedades antimicrobianas también pueden tener atractivo. La duración de los alimentos aumentaría si el envase que los contiene evitara la proliferación de organismos que los echen a perder.

En definitiva, lo que RECOVER pretende es desarrollar una gama de herramientas biotecnológicas con capacidades para degradar desechos plásticos de la agricultura y el envasado de alimentos y, además, otorgarles un valor añadido. No es solo deshacerse de lo que no sirve, sino transformarlo en algo útil y que el proceso para conseguirlo no sea una carga económica o medioambiental para el agricultor o la industria agroalimentaria.