Una factoría de bacterias para producir plástico biodegradable

Suele decirse que muchos de los plásticos que producimos seguirán en el medio ambiente cuando nazcan nuestros bisnietos. El problema viene dado porque, a diferencia de la materia orgánica, este tipo de derivados del petróleo no cuentan con “depredadores” naturales. O al menos eso se pensaba hasta que se empezaron a descubrir bacterias capaces de metabolizar el plástico. Y no solo eso, sino también de producir plástico biodegradable. Los últimos avances científicos, que pasan por el desarrollo de nuevos nutrientes y el uso de variedades específicas de bacterias, podrían ofrecer la solución a ese quebradero de cabeza.  

En este artículo hablaremos de:

• Descomponer plásticos con bacterias
• Producir plástico biodegradable con bacterias
• Tipos de plástico biodegradable

Descomponer plásticos con bacterias

En 2016, en una planta de reciclaje de botellas de plástico en Osaka, Japón, un grupo de científicos hizo un sorprendente hallazgo. Al examinar fangos en el exterior de la planta detectaron una bacteria llamada Ideonella sakaiensis capaz de “devorar” el plástico PET, la materia prima más habitual en la producción de botellas.

Si bien comprobaron que el ritmo de metabolización era demasiado lento para que esos microorganismos tuvieran una aplicación práctica, se abrió la puerta a una nueva línea de investigación en la eliminación del plástico medioambiental.

El reto es que los plásticos han existido en el entorno durante unas pocas décadas, lo que significa que las bacterias aún no han aprendido a procesarlos. Pero quizá se pueda echar un cable a la evolución. Para lograrlo, se están aplicando técnicas de ingeniería genética que potencian las habilidades de las bacterias. Así, en 2018, científicos de EE.UU. y el Reino Unido consiguieron acelerar el proceso de tal formas que las bacterias metabolizasen el plástico en cuestión de días.

Paralelamente, se ha descubierto que ciertas variedades de hongos también tienen la capacidad de degradar el plástico. Sin embargo, el uso de microorganismos no se limita a destruir los plásticos existentes, sino que también está posibilitando la producción de plástico biodegradable.

Producir plástico biodegradable con bacterias

A finales de 2021 se anunció que un grupo de científicos de la Universidad de Nebraska-Lincoln había utilizado lignina, un polímero natural presente en la pulpa de la madera y que se descarta en la producción de papel, para potenciar las habilidades de una bacteria que responde al nombre de Rhodopseudomonas palustris. Este microorganismo es capaz de producir PHB, un plástico biodegradable.

Gracias al empleo de lignina procedente de fuentes renovables se podrá multiplicar la producción de PHB, un material que se degrada en el plazo de tres meses una vez que queda a la intemperie. Se espera que esta técnica contribuya a la viabilidad comercial del bioplástico en un futuro próximo.

Además, las últimas investigaciones científicas indican que otras bacterias como la ya mencionada Ideonella sakaiensis también son capaces de producir plástico biodegradable. El desafío es hacerlo lo suficientemente rápido y a gran escala.

Tipos de plástico biodegradable

Antes de abordar los tipos conviene aclarar la diferencia con el plástico compostable. Probablemente hayas visto bolsas de plástico fabricadas con fécula de patata u otra materia orgánica. Este tipo de plástico se considera compostable, ya que se convierte en abono. Todo plástico compostable es biodegradable, pero existen numerosos plásticos biodegradables que no son compostables. Es decir, se degradan y prácticamente desaparecen en el medio ambiente pero no tienen cualidades fertilizantes. Dicho esto, los plásticos biodegradables se dividen en dos categorías fundamentales:

1. Oxibiodegradables (OBP). Estos plásticos se degradan en presencia del oxígeno atmosférico, en un proceso de oxidación. El proceso de degradación es más lento, lo que los convierte en candidatos para envases de mayor durabilidad. El principal problema es que este tipo de plásticos no suele desintegrarse del todo, sino que se convierte en microplásticos.
2. Hidrobiodegradables (HBP). Este tipo de plástico se degrada en presencia de humedad, en un proceso de hidrólisis. En esta categoría entran los plásticos compostables y otros procedentes de combustibles fósiles. La degradación por hidrólisis es mucho más rápida y completa, por lo que suelen emplearse para la producción de bolsas y envases de un solo uso.

En el caso del plástico biodegradable, los mayores esfuerzos de investigación están dedicados a la obtención de materiales más resistentes y duraderos, sin renunciar a su degradación completa en el medio ambiente. De conjugarse ambas cualidades, sería un paso de gigante en la transición hacia la economía circular.

Fuentes: Phys.org, Almost Zero Waste, https://www.forbes.com/sites/scottcarpenter/2021/03/10/the-race-to-develop-plastic-eating-bacteria/