¿Podrían las enzimas que comen plástico resolver el problema del reciclaje?

Actualmente, se recicla menos del 10% del plástico, pero la nueva tecnología podría generar una economía más circular.

el 19mi siglo, la invención del primer plástico sintético, el celuloide, fue recibida como una revolución. Este descubrimiento abrió el camino a una infinidad de productos que finalmente estuvieron al alcance del consumidor medio. Ningún sector se ha quedado sin este recurso barato, flexible y abundante.

Hoy, cuando el plástico contamina nuestros océanos, desborda los vertederos y emite gases nocivos cuando nos apresuramos a quemarlo, las actitudes han cambiado un poco.

Desde que las primeras fábricas comenzaron a producir poliéster en la década de 1950, se han producido aproximadamente 8.300 millones de toneladas de plástico.1. Sin embargo, menos del 10% de los 360 millones de toneladas de residuos plásticos que se generan cada año2 se recicla3. El resto acaba en vertederos, incineradoras o en la naturaleza. Se han encontrado microplásticos en los cuerpos de los pingüinos, en la leche materna, en agua embotellada, en análisis de sangre humana e incluso en la cima del Monte Everest. La mayoría de los plásticos nunca se descomponen.

El reciclaje mecánico convencional, que consiste en reducir el plástico a escamas, fundirlas y luego moldearlas en nuevos productos, da como resultado un plástico que es más frágil y menos duradero que el material original.

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Incluso los plásticos reciclados terminarán en un vertedero. El reciclaje mecánico convencional, que consiste en reducir el plástico a escamas, fundirlas y luego moldearlas en nuevos productos, da como resultado un plástico que es más frágil y menos duradero que el material original. A menudo es difícil utilizar este material más de tres veces.

Los científicos han estado trabajando en este problema plástico durante décadas. En los últimos años, se les han sumado aliados inesperados: los microorganismos comedores de plástico.

Carbios, una empresa emergente de biotecnología francesa, es una de las empresas innovadoras que busca comercializar una solución de despolimerización o reciclaje enzimático. Este proceso utiliza microorganismos genéticamente modificados para romper las cadenas poliméricas que componen el plástico para reducirlo a sus componentes básicos, los monómeros. Estos pueden regenerarse para producir plástico equivalente en calidad al plástico virgen. Una botella hecha de esta manera se puede reciclar indefinidamente.

Los científicos han estado trabajando en este problema plástico durante décadas. En los últimos años se les han sumado aliados inesperados: los microorganismos comedores de plástico

“Hoy, podemos reciclar todo tipo de plástico PET (tereftalato de polietileno): botellas, envases de alimentos, camisetas”, explica Emmanuel Ladent, Director General de Carbios. “Carbios sobre todo marca la diferencia en términos de circularidad. Si compras una botella que se recicla mediante procesos mecánicos, se tirará después de algunas reutilizaciones. Con una tonelada de plástico, hacemos un 97% de piezas de plástico. Y podemos lograr de 30 a 50 ciclos donde el reciclaje convencional se limita a tres a cinco. »

Desarrollar una enzima comercialmente viable no es poca cosa. Cuando Carbios comenzó a trabajar en su proceso de reciclaje en 2011, las altas temperaturas de los reactores debilitaron las enzimas y el procesamiento de pequeñas cantidades de PET tomó varias semanas. Carbios tardó hasta 2020 en desarrollar una enzima, la cutinasa, que puede soportar altas temperaturas y convertir un lote de PET en cuestión de horas.

Este logro es la primera indicación tangible de que el reciclaje de enzimas se puede implementar a gran escala. En los meses siguientes, el precio de las acciones de Carbios subió.

Carbios afirma que, en comparación con la producción de PET virgen, su enfoque consume menos energía y genera una menor huella de carbono. La compañía calcula que puede ahorrar hasta un 46% en emisiones de CO2cuando se tiene en cuenta la valorización de cualquier residuo de PET destinado a la incineración.

Sin embargo, todas las cuentas son incorrectas: la producción de plástico a partir del petróleo sigue siendo más barata. Sin embargo, Ladent cree que los números se están moviendo en la dirección correcta. “Las regulaciones globales están empujando a las marcas a usar más materiales reciclados”, dijo. “Luego está la cuestión de las promesas. Todas las grandes marcas lo tomaron: Nike, Puma, Pepsi. La combinación de regulaciones y promesas hizo que este mercado saliera a la luz”.

Las políticas públicas sobre el plástico han cambiado en todo el mundo. Este mes, India prohibió los plásticos de un solo uso. China está aumentando su producción de plástico biodegradable. La UE, el Reino Unido y algunos estados de EE. UU. han introducido regulaciones sobre plásticos en los últimos años.

Carbios busca aprovechar esta “temporada de promesas”. La compañía se asoció anteriormente con los gigantes de embotellado y cosméticos Nestlé Waters, PepsiCo y L’Oreal y recientemente firmó acuerdos con las marcas de ropa Patagonia, Puma y Salomon. Estas colaboraciones validan su solución tecnológica e involucran a gigantes industriales, acelerando su despliegue a gran escala.

Carbios considera que estas asociaciones recientes son clave para sus ambiciones de reciclaje textil. “El principal costo asociado con este sector proviene de los desechos y debido a que nos enfocamos en los desechos textiles, que otros recicladores no pueden procesar, tenemos una gran ventaja competitiva”, dijo Ladent. “Una tonelada de tela de desecho [coûte] alrededor de USD 200 a USD 300, mientras que una tonelada de botellas puede llegar a USD 2.000.

El PET es solo el 11% de los residuos plásticos4 y otros tipos de plástico son más difíciles de digerir

En 2021, Carbios lanzó un demostrador industrial en Francia. El próximo año inaugurará su primera fábrica con una capacidad de 50.000 toneladas, que podrá procesar 2.000 millones de botellas y 300 millones de camisetas. Posteriormente, la empresa espera vender licencias para utilizar su tecnología “para ingresar al mercado y tener un impacto global lo antes posible”. »

Sin embargo, Carbios aún no tiene todas las soluciones. El PET es solo el 11% de los residuos plásticos5 y otros tipos de plástico son más difíciles de digerir.

“Nuestros envases de alimentos son una mezcla realmente mala de diferentes tipos de plástico”, lamenta Lars Blank, profesor de microbiología en la Universidad de Aquisgrán, quien en 2015 formó un grupo de investigadores para estudiar las enzimas que comen los alimentos. el plastico. “Los envases de alimentos contienen tres, cuatro y hasta doce capas diferentes de plásticos. Esta es la principal dificultad, pero también una fuente de oportunidades.»

Blank, como la mayoría de sus colegas, aboga por un empaque estandarizado y optimizado para ayudar en los esfuerzos de reciclaje: una simple etiqueta de papel en una botella de plástico hace que sea imposible, por ejemplo, reciclar.

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Con un equipo de investigadores europeos y chinos, desarrolló bioplásticos que muestran interesantes posibilidades para el biorreciclaje. “Mientras que Carbios degrada y limpia el plástico para hacer PET nuevo, lo usamos para alimentar a los microbios”, dijo Blank. Estos microbios pueden comer los monómeros plásticos, “y luego sabremos si podemos extraer otras sustancias útiles de la materia sólida resultante mediante procesos químicos o métodos de bioingeniería”. »

La investigación sugiere que podemos usar enzimas para disolver polietileno (bolsas de plástico) y polipropileno (plásticos duros)

John McGeehan, profesor de biología en la Universidad de Portsmouth, también está trabajando en el desarrollo de enzimas que sean más rápidas, más flexibles y capaces de procesar desechos más complejos. Al igual que la cutinasa utilizada por Carbios, podrán descomponer los desechos para obtener los monómeros básicos que se utilizarán para fabricar nuevos plásticos. La investigación sugiere que podemos usar enzimas para disolver polietileno (bolsas de plástico) y polipropileno (plásticos duros).

Al igual que Carbios, McGeehan cree que la participación de los actores industriales es esencial. Actualmente está finalizando una sociedad con Coca Cola. “Debido al tamaño de algunos de los fabricantes de botellas más grandes, es un gran mercado. Si logramos redirigir algunos de estos [thermoplastiques] hacia el reciclaje, eso sería bueno para todos nosotros. »

Todos los actores coinciden en el principal obstáculo actual para aumentar la producción: las malas prácticas de recolección y reciclaje. “Es necesario mejorar las tasas de recolección”, argumenta Ladent. “Los residuos son críticos para este sector. Si desea que las tecnologías de reciclaje tengan éxito, debe asegurarse de recolectar más desechos. »

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Sin embargo, la colección mejorada no es el único eslabón perdido. La clasificación rápida y eficiente es esencial para aumentar las tasas de reciclaje. Los procesos de reciclaje, ya sean mecánicos o enzimáticos, requieren existencias limpias y debidamente clasificadas. También será importante una mayor reutilización de los productos de plástico, en particular de los envases, para limitar al máximo el impacto ambiental de los procesos de reciclaje. Sin embargo, si las otras piezas del rompecabezas encajan correctamente, el reciclaje enzimático puede generar una economía plástica verdaderamente circular.

“¿Lo veremos en 15 años? ¿En 20 años? preguntó Ladent. “No puedo decírtelo. Pero lo que sí puedo decirte es que nuestra investigación nos permite demostrar que en el futuro tendremos una solución para todo tipo de plástico.»

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