Químicos alemanes desarrollan método para absorber plástico en el mar

Científicos de Hannover, en el norte de Alemania, han desarrollado un llamado hidrogel, un nuevo material que puede descomponer los microplásticos, esas partículas diminutas, incluso cancerígenas, que contaminan mares, montañas y ríos.

En alta mar flotan millones de toneladas de plástico, el material se hunde en las profundidades y también afecta a la vida marina.

Sin embargo, Melanie Bergmann, bióloga marina del Instituto Alfred Wegener de Bremerhaven, se muestra escéptica ante el nuevo método y teme que surjan nuevos problemas.

"En el caso ideal, lo que queda es dióxido de carbono y agua", explica Dennis Kollofrath, químico del equipo del Instituto de Química Inorgánica de la Universidad Leibniz de Hannover y autor principal de un nuevo estudio.

Kollofrath agrega que, en la naturaleza, los residuos plásticos flotantes se descomponen con la luz solar, pero esto no funciona en el fondo del mar, donde no hay mucho oxígeno ni luz. Si la descomposición no es completa, quedan componentes moleculares individuales y oxígeno.

El experto reconoce que, aunque algunas de estas sustancias podrían ser potencialmente tóxicas, siguen descomponiéndose en la naturaleza. Además, en su opinión, la producción de dióxido de carbono no empeora el balance ecológico, en comparación con la incineración.

El proceso es el siguiente: el hidrogel está compuesto por un polímero sensible a la temperatura, nanopartículas de organosilicato porosas y un fotocatalizador. A bajas temperaturas en las profundidades, el polímero se hincha y absorbe microplásticos y glucosa, que se encuentra en bajas concentraciones en el agua y sirve como una especie de combustible.

Los catalizadores incrustados, compuestos por una enzima y nanopartículas de platino, convierten la glucosa en peróxido de hidrógeno y, a continuación, en oxígeno, que se almacena en los poros de las partículas de silicato.

Esto genera flotabilidad: si se forma suficiente gas, el gel con los microplásticos asciende a la superficie: "Como un globo aerostático bajo el agua", detalla el experto, de 32 años.

Una vez en la superficie, el hidrogel se calienta gracias a la luz solar, se encoge y libera las burbujas de gas, con lo que desaparece la flotabilidad y el gel se hunde. "Este concepto aún no existe", afirma Kollofrath. "Nos impresionó lo bien que funcionó en el laboratorio".

Pero eso no es todo: bajo la acción de la luz, el fotocatalizador produce moléculas de oxígeno reactivas que atacan todo lo que hay a su alrededor, excepto el propio gel. Según sea el catalizador, en el futuro se podrían descomponer diferentes plásticos, apunta el químico. Y cuando el gel se hunde, el ciclo comienza de nuevo.

Kollofrath aclara que, aunque las sustancias utilizadas no son tóxicas, es necesario investigar la "biocompatibilidad", por ejemplo, si un pez ingiere el hidrogel.

En principio, un gramo de gel puede descomponer 53 miligramos de microplásticos por ciclo, según explica. Para que tenga efecto en el medio ambiente, en su opinión, el gel debería utilizarse "a escala de kilogramos o toneladas".

Esto preocupa a la bióloga marina Bergmann, del Instituto Alfred Wegener. Aunque no es química, subraya: "Utilizar algo así en el medio ambiente podría tener consecuencias involuntarias, pero graves", ya que difícil abordar un problema con una tecnología que podría generar nuevos problemas.

Sin embargo, Bergman opina que el método podría ser una herramienta para purificar las aguas residuales especialmente contaminadas, por ejemplo, en plantas depuradoras o aguas residuales industriales en un sistema cerrado.

Al mismo tiempo, advierte de que los microplásticos pueden ser absorbidos por una gran variedad de organismos marinos y pueden liberar sustancias químicas. El plástico siempre contiene sustancias químicas, se conocen unas 16.000, de las cuales aproximadamente una cuarta parte se clasifican como peligrosas, y de unas 10.000 no se dispone de datos.

Bergmann subraya que si los organismos absorben microplásticos, esto puede afectar al crecimiento, la fertilidad y la reproducción de los animales. Pueden producirse mutaciones, así como cambios en el comportamiento.

Además, añade que son frecuentes las reacciones inflamatorias, lo que "se ha demostrado en muchos grupos de animales y células humanas diferentes".

Científicos franceses del centro de investigación Géosciences Environnement de Toulouse informaron recientemente en la revista especializada "Science Advances" que en 2045 se podría alcanzar el máximo de plástico que llega al mar cada año: 23 millones de toneladas.

Esto también provocaría un aumento significativo de la concentración de microplásticos, sobre todo porque los plásticos más grandes se descomponen con el tiempo. Según estiman los investigadores, actualmente se vierten al mar alrededor de 16 millones de toneladas de plástico al año.

El procedimiento relacionado con el hidrogel de los químicos alemanes se someterá primero a pruebas en condiciones lo más reales posible. Kollofrath subraya que, aunque aún no se sabe cómo continuará el proyecto, lo que sí está claro es que los investigadores seguirán trabajando en él.