Los desechos plásticos están obstruyendo nuestros ríos y océanos y causando daños ambientales duraderos que apenas comienzan a ser evidentes. Pero un nuevo enfoque que combine procesos biológicos y químicos podría simplificar enormemente el proceso de reciclaje.
Si bien gran parte del plástico que usamos lleva símbolos que indican que se puede reciclar, y las autoridades de todo el mundo hacen un gran espectáculo al hacerlo, la realidad es que es más fácil decirlo que hacerlo. La mayoría de los procesos de reciclaje solo funcionan con un solo tipo de plástico, pero nuestros flujos de desechos están compuestos por una mezcla compleja que puede ser difícil y costosa de separar.
Además de eso, la mayoría de los procesos de reciclaje químico actuales producen productos finales de una calidad significativamente peor que no se pueden reciclar por sí mismos, lo que significa que todavía estamos muy lejos del objetivo de una economía circular en lo que respecta a los plásticos.
Pero un nuevo enfoque que utiliza un proceso químico para descomponer los desechos plásticos mixtos en compuestos químicos más simples antes de que las bacterias modificadas genéticamente los conviertan en un producto final único y valioso podría señalar el camino hacia una nueva solución prometedora para nuestra crisis plástica.
Esta nueva técnica híbrida, descrita en un artículo reciente en Science , se basa en investigaciones previas que mostraron que una mezcla de diferentes tipos de plásticos podría descomponerse y convertirse en una serie de productos químicos útiles oxidándolos con la ayuda de un catalizador.
El problema es que la variedad resultante de productos químicos requiere procesos de separación complejos para aislarlos y purificarlos, lo que hace que el enfoque sea poco práctico en términos reales. Sin embargo, los “oxigenados” producidos por este proceso tienen una calidad atractiva: son mucho más solubles en agua que los productos de la mayoría de los procesos de reciclaje químico.
Esto significa que es mucho más fácil que los seres vivos los absorban, lo que abre la posibilidad de utilizar procesos biológicos para refinarlos aún más. Aprovechando esto, el investigador modificó genéticamente una especie de bacteria del suelo para absorber esta mezcla de productos químicos y utilizarlos para producir un único producto final, un proceso conocido como "canalización biológica".
En sus experimentos, el grupo creó dos cepas diferentes, una capaz de producir b-cetoadipato, un precursor de una variedad de polímeros de rendimiento mejorado, y otra que producía polihidroxialcanoatos, una familia de bioplásticos utilizados en una gran cantidad de aplicaciones médicas.
Cuando probaron su enfoque híbrido, los investigadores descubrieron que el primer paso de oxidación era capaz de convertir una mezcla de poliestireno, polietileno y PET en ácido benzoico y ácido tereftálico con una eficiencia del 60 % y ácidos dicarboxílicos con una eficiencia del 20 %. después de 5,5 horas.
Luego recuperaron el catalizador de metal de la mezcla y lo alimentaron a sus bacterias personalizadas. Algunas de las sustancias químicas fueron consumidas por las bacterias para ayudarlas a crecer, mientras que el resto se convirtió en el producto final deseado. En general, pudieron convertir la mezcla plástica en b-cetoadipato con una eficiencia del 57 por ciento.
Si bien el enfoque ideado por los investigadores es solo un prototipo, ya existen algunas vías prometedoras para ampliarlo y ampliar su alcance. Si bien solo probaron la técnica en tres plásticos, podría extenderse fácilmente al polipropileno y al cloruro de polivinilo.
Los sistemas de reactores continuos que ya están en uso en otros lugares podrían ayudar a mejorar el suministro de oxígeno y eliminar continuamente los productos finales para que no se degraden antes de que finalice el proceso. Además, debería ser posible diseñar otras cepas de bacterias para producir una amplia gama de productos finales diferentes.
Si bien aún se debe realizar un análisis completo de la economía del enfoque, este tipo de proceso de reciclaje híbrido es muy prometedor para lidiar con la complicada mezcla de plásticos que desechamos todos los días. Después de todo, una economía plástica verdaderamente circular podría no estar tan lejos.
Fuente
singularityhub.com
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