Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Investigación Aplicada de Polímeros (IAP) han creado un nuevo método de fabricación del plástico con el que son capaces de incrustar enzimas en los poros de los polímeros sin que éstas se deterioren en el proceso.
Este descubrimiento abre la puerta a la producción de plásticos inteligentes que gracias a estas enzimas serán capaces de degradarse rápidamente, impedir la proliferación de mohos o autolimpiarse.
Según la ONU, en el mundo producen aproximadamente 300 millones de toneladas de residuos plásticos cada año, de los cuales solo el 14% llega a las plantas de reciclaje. En su informe El Estado de los Plásticos asegura que de todos los desechos plásticos producidos por el ser humano en su historia, solo se ha podido reciclar el 9%. El resto termina en vertederos, basureros o directamente pasan a convertirse en microplásticos que acaban en el mar o en el aire.
Además, no todo el plástico que llega a las plantas se puede reciclar. Como explica el informe de la ONU: “Los productos químicos añadidos a los polímeros plásticos, los productos hechos de materiales mezclados y los envases de comida contaminados con restos alimenticios hacen que el reciclaje sea difícil y costoso”.
La previsión de la ONU es que si todo continúa como hasta ahora, para 2050 habrá unos 12.000 millones de toneladas de basura plástica en los vertederos y en los espacios naturales. El informe termina advirtiendo que no es posible eliminar el plástico por completo de nuestras vidas y hay que encontrar soluciones que lo hagan más viable.
El nuevo estudio de los investigadores de Fraunhofer plantea una posible solución. Los plásticos enriquecidos con enzimas pueden minimizar el impacto de los polímeros en nuestro medio ambiente y darles una funcionalidad más allá de la habitual. Una investigación reciente ha descubierto unas enzimas que son capaces de degradar en pocos días el PET (tereftalato de polietileno). También están las proteasas, que son capaces de romper otras proteínas y pueden llegar a hacer que las tuberías de plástico se limpien solas y eviten los atrancos.
En qué consiste este método
Cuando se fabrica el plástico, el material se somete a temperaturas muy altas que son letales para las enzimas. Los investigadores alemanes han descubierto una forma de protegerlas durante este proceso.
“Utilizamos partículas inorgánicas, por ejemplo, que son muy porosas. Las enzimas se unen a estos portadores incrustándose en los poros. Aunque esto restringe la movilidad de las enzimas, estas permanecen activas y son capaces de soportar temperaturas mucho más altas” comenta el Dr. Ruben R. Rosencrantz, director del departamento de Materiales Biofuncionalizados y Biotecnología del Fraunhofer IAP.
Los investigadores buscaron la forma de aplicar las enzimas no solo en la superficie del plástico, sino de incrustarlas directamente en él.
Según los autores del estudio descubrieron que para un resultado óptimo; las enzimas tienen que distribuirse lo más rápidamente posible en la masa fundida de plástico caliente a la que se añaden, sin quedar expuestas a la fuerza empleada en el propio proceso o a las elevadas temperaturas.
“Hemos desarrollado un proceso que es adecuado tanto para los bioplásticos como para los plásticos convencionales basados en el petróleo, como el polietileno”; afirma Thomas Büsse, otro de los investigadores del estudio y el director piloto de procesamiento de biopolímeros del instituto alemán en Schwarzheide.
“Nuestras investigaciones también demuestran que, una vez incrustadas en el plástico; las enzimas estabilizadas son capaces de soportar cargas térmicas mayores que antes. Esto facilita considerablemente el uso de las enzimas y todos los pasos del proceso”.
Rosencrantz advierte, sin embargo, que esto es un primer paso y que cada enzima necesitará un tratamiento individualizado. “No hay dos enzimas iguales. El soporte y la tecnología más adecuados para el proceso de incrustación siguen siendo específicos para cada enzima“, advierte.
Los investigadores ya han producido las primeras muestras de este nuevo plástico inteligente y han comprobado que las enzimas permanecen activas. El siguiente paso, según afirman, es probar y optimizar aún más el proceso y utilizarlo en diversas aplicaciones para su uso cotidiano.
El Confidencial
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