Basuras marinas: qué pueden hacer los plásticos biodegradables para resolver el problema

La cantidad de plástico producida en todo el mundo ha alcanzado los 400 millones de toneladas métricas en 2022; se calcula que entre el tres y el cinco por ciento de esta cantidad acaba en el medio ambiente, donde supone una importante amenaza para los ecosistemas y la biodiversidad. El turismo, la pesca y el bienestar humano también se ven gravemente afectados por los desechos marinos. Alrededor de dos mil millones de personas, muchas de las cuales viven en países tropicales, no están conectadas a un sistema de eliminación de residuos que funcione.

Los residuos plásticos permanecen en el medio ambiente durante décadas o más. No se biodegradan, sino que en el mejor de los casos se descomponen en microplásticos o nanoplásticos, con graves consecuencias para los ecosistemas marinos en particular. Los desechos marinos se han convertido en uno de los principales retos mundiales de las últimas décadas; la submeta (ODS 14.1) del Objetivo de Desarrollo Sostenible 14 de las Naciones Unidas ("La vida bajo el agua") pide una reducción significativa para 2025.

Hasta la fecha, no parece que se vaya a poner fin a la basura marina. Incluso con una acción inmediata y concertada para reducir el consumo, más de 700 millones de toneladas de residuos plásticos entrarían acumulativamente en los ecosistemas acuáticos y terrestres hasta 2040.

La científica medioambiental Rebecca Lahl y el investigador en sostenibilidad Raimund Bleischwitz, del ZMT, han analizado exhaustivamente los distintos enfoques para combatir los residuos plásticos en los océanos, destacando las ventajas y desventajas de las medidas ya en uso.

Su publicación en la revista Sustainable Chemistry and Pharmacy examina conceptos de gestión de residuos como parte de una economía circular sostenible, así como tecnologías de limpieza o demandas para responsabilizar a los fabricantes o continuar con campañas educativas para cambiar el comportamiento de los consumidores.

"Estas medidas deben seguir aplicándose y ampliándose, pero no son suficientes para atajar el problema del plástico", afirma Rebecca Lahl, autora principal del estudio. "La solución que proponemos empieza mucho antes: con el desarrollo de los productos químicos y los materiales utilizados en la producción de plástico".

Perspectivas de innovación a través de la norma europea "Safe and Sustainable by Design" (SSbD)

Como estrategia complementaria de futuro, los investigadores del ZMT proponen desarrollar plásticos biodegradables basados en el concepto europeo "Safe and Sustainable by Design" (SSbD).

Con este enfoque, la Comisión Europea quiere promover el desarrollo de sustancias químicas, materiales y productos que den prioridad a la seguridad y la sostenibilidad en todas las fases del ciclo de vida. Forma parte del "Pacto Verde" adoptado en 2019.

Esta solución es necesaria para los plásticos que, previsible e inevitablemente, acaban en el medio ambiente y pueden permanecer en él durante cientos de años (plásticos "eternos"). Los autores de la ZMT piden que se sustituyan los productos químicos, polímeros y productos plásticos inseguros, insostenibles y no esenciales de la industria.

El concepto "Safe and Sustainable by Design" (SSbD) consiste en desarrollar los plásticos de tal manera que, una vez hayan cumplido su función, se descompongan en sustancias químicas que no supongan ningún riesgo para el medio ambiente ni para los seres humanos o que los hagan aptos para su reutilización, recogida de residuos, clasificación y reciclado/reciclado.

"Los plásticos biodegradables según los criterios de la SSbD ofrecen perspectivas de innovación y pueden ser una estrategia adicional para hacer frente a los residuos plásticos en los océanos, pero también en tierra", afirma Rebecca Lahl.

El coautor Raimund Bleischwitz, experto en economía circular del ZMT, añade:" Esto permite crear nuevos materiales que son intrínsecamente seguros para la salud humana y el medio ambiente, al tiempo que promueven la sostenibilidad ecológica, económica y social a largo plazo."

Primera, segunda y tercera generación de plásticos biodegradables

Los investigadores del ZMT denominan "plásticos biodegradables de tercera generación" a los materiales desarrollados a partir del "SSbD".

La industria ya se había centrado en la biodegradabilidad en los años 70 y 80, pero fracasó en este primer enfoque de "primera generación".

"El mayor error conceptual de entonces fue quedarse con los polímeros de los plásticos 'eternos', que se lanzaron al mercado demasiado pronto como solución al problema de los plásticos, pero sin la suficiente validación mediante pruebas de degradabilidad", explica Raimund Bleischwitz.

En los años 90, la atención se centró en los polímeros naturales. "La naturaleza fue la inspiración de esta 'segunda generación' de productos plásticos biodegradables", dice Rebecca Lahl. "Los polímeros típicos de la naturaleza son las proteínas, los polisacáridos, la lignina y el caucho natural, que en casos extremos pueden durar décadas y luego descomponerse en componentes naturales inocuos, como el azúcar".

En la actualidad, los plásticos biodegradables de "segunda generación" sólo representan alrededor del 0,5% de los plásticos del mercado mundial. Los expertos del ZMT los consideran un progreso en comparación con los plásticos "para siempre" de sus predecesores. Sin embargo, la innovación también debe continuar en este campo para obtener plásticos que sean suficientemente estables en la fase de uso y se degraden en el medio ambiente (marino) en un tiempo suficientemente corto.

Con el enfoque "Safe and Sustainable by Design", una tercera generación de plásticos biodegradables podría ser un camino prometedor y esperanzador en la lucha contra los residuos plásticos.

"Estos plásticos aún no existen, pero si el legislador en Europa exige una degradabilidad definida para plásticos como los microplásticos o las películas de envasado, los plásticos deben mejorarse para alcanzar este objetivo", argumenta Rebecca Lahl. "Desde este punto de vista, las moléculas de polímero ya no serían estables para siempre, sino que se degradarían en menos tiempo. A los plásticos degradables también se les debe aplicar un estándar de seguridad muy alto en lo que respecta a los aditivos."

Los expertos del ZMT sugieren utilizar plásticos biodegradables desarrollados según el principio SSbD sobre todo para productos que acaban en el medio ambiente (mar o tierra). En su opinión, los siguientes plásticos deberían incluirse en los esfuerzos de innovación para la biodegradabilidad:

1. Todos los microplásticos que puedan seguir utilizándose en productos de consumo como productos de limpieza, sales para fregar o cosméticos y productos de cuidado (por ejemplo, pasta de dientes).

2. Todos los microplásticos que se utilicen en pinturas, barnices, revestimientos y sellantes para el sector de la construcción y que estén sometidos a una intensa exposición a la intemperie,

3. Los artículos de caucho que se liberan al medio ambiente como microplásticos en una medida relevante durante su uso

4. Otros artículos o tejidos de plástico sometidos a una abrasión intensa durante la fase de uso (paños de limpieza, esponjas, paños de secado, trapos de limpieza, etc.).

5. Productos plásticos agrícolas como envoltorios de semillas y fertilizantes, películas finas de acolchado, semillas de plantas, tubos de abrigo para árboles que no se retiran del suelo

6. Redes de pesca (especialmente de arrastre) y otros productos de plástico para pescar/pescar con caña

7. Textiles para uso intensivo en el agua (como colchonetas, protectores contra salpicaduras, trajes de baño, etc.)

8. Pequeñas piezas de plástico como carcasas de fuegos artificiales

9. Algunos envases alimentarios de gran volumen

10. Otros artículos desechables (por ejemplo, colillas de cigarrillos)

Regular primero y desarrollar después las innovaciones: ¿una utopía?

Las sugerencias de los investigadores del ZMT pueden sonar inusuales o incluso utópicas, ya que no sólo reclaman un cambio de paradigma en la producción de plástico, sino también una "innovación disruptiva en una nueva cadena de suministro emergente".

Raimund Bleischwitz no lo ve así. "Todo lo contrario", subraya. "Hay muchos ejemplos, sobre todo en la UE, en los que las innovaciones han sido impulsadas por normas ambiciosas. En el pasado se fijaron límites de emisiones para plantas industriales o automóviles, por ejemplo, para los que la tecnología necesaria no se desarrolló hasta una fase posterior."

Rebecca Lahl está de acuerdo: "Si analizamos la evolución de los plásticos convencionales, veremos que el diseño de los productos es cada vez más sofisticado y mejor en las últimas décadas. Un simple film para envasar carne o queso consta ahora de varias capas diferentes que lo convierten en un producto de alta tecnología. Estamos aprovechando este nuevo potencial de diseño".