Investigadores desarrollan nuevo enfoque para reciclar plástico

Nuestro planeta y todo lo que vive en él se está doblando bajo el peso de todos los desechos plásticos que producimos. El volumen de estos materiales no biodegradables que se descartan después de su uso sólo está aumentando, por lo que necesitamos nuevas formas de abordarlos y rápidamente.

Un nuevo estudio demuestra la prueba de concepto de un enfoque completamente nuevo para el reciclaje de plástico, inspirado en la forma en que la naturaleza ‘recicla’ de forma natural los componentes de los polímeros orgánicos presentes en nuestro medio ambiente.

El enfoque se basa en el hecho de que las proteínas dentro de los polímeros orgánicos se descomponen constantemente en partes y se vuelven a ensamblar en diferentes proteínas, sin perder la calidad de los componentes básicos. En esencia, cuando se trata de reciclar plástico, un polímero sintético, sin degradarlo, tenemos que pensar más pequeño.

Las proteínas son uno de los principales compuestos orgánicos que actúan como componentes básicos de todo lo biológico. Son largas cadenas de moléculas (o monómeros) conocidas como aminoácidos, y los investigadores creen que la forma en que estas moléculas pueden romperse y reconfigurarse sugiere una estrategia potencial para reciclar polímeros sintéticos.

“Una proteína es como un collar de perlas, donde cada perla es un aminoácido”, dijo la científica de materiales Simone Giaveri, de la École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza.

“Cada perla tiene un color diferente, y la secuencia de colores determina la estructura del hilo y, en consecuencia, sus propiedades. En la naturaleza, las cadenas de proteínas se rompen en los aminoácidos constituyentes y las células vuelven a unir dichos aminoácidos para formar nuevas proteínas, es decir, crean nuevas cadenas de perlas con una secuencia de colores diferente”.

Los investigadores han llamado a su enfoque “reciclaje de economía circular inspirado en la naturaleza”, o NaCRe para abreviar.

En pruebas de laboratorio, el equipo pudo dividir proteínas seleccionadas en aminoácidos y luego ensamblarlas en nuevas proteínas con diferentes estructuras y usos. En un caso, convirtieron las proteínas de la seda en una proteína verde fluorescente, que es un trazador brillante utilizado en la investigación biomédica. A pesar de esta deconstrucción y reconstrucción, la calidad de las proteínas permanece constante.

Según el análisis del equipo, los mecanismos que ocurren naturalmente en las proteínas también podrían aplicarse a los plásticos, aunque desarrollar y ampliar la tecnología necesaria llevará algún tiempo.

Hay importantes diferencias entre los polímeros naturales y sintéticos que deben tenerse en cuenta, pero los investigadores dicen que este nuevo enfoque de reciclaje es factible y mantendría los materiales en uso durante el mayor tiempo posible.

“Requerirá una mentalidad radicalmente diferente”, dijo el científico de materiales Francesco Stellacci, de EPFL. “Los polímeros son cadenas de perlas, pero los polímeros sintéticos están hechos principalmente de perlas del mismo color y cuando el color es diferente, la secuencia de color rara vez importa”.

“Además, no tenemos una forma eficiente de ensamblar polímeros sintéticos a partir de perlas de diferentes colores de una manera que controle su secuencia”.

Incluso los plásticos biodegradables crean residuos que deben almacenarse o enterrarse una vez finalizado el proceso de reciclaje, con los habituales efectos en cadena para el medio ambiente en términos de uso de la tierra y contaminación. La nueva estrategia podría ayudar a solucionar eso.

Los investigadores estiman que a lo largo de una vida útil de 70 años, una persona tira alrededor de 2 toneladas métricas de plástico en promedio, y considerando que hay casi 8 mil millones de personas en el planeta en este momento, esa es una cantidad catastrófica de desechos.

Y aunque estamos haciendo algunos avances para abordar nuestro problema de contaminación plástica, actualmente no es lo suficientemente cerca. Se requiere un cambio radical en el pensamiento y la acción si queremos evitar que los plásticos hagan más daño a nuestro mundo y nuestra salud.

“En el futuro, la sostenibilidad implicará llevar el upcycling al extremo, juntar muchos objetos diferentes y reciclar la mezcla para producir cada día un nuevo material diferente”, dice Stellacci. “La naturaleza ya hace esto”.

Fuente: Science Alert.