Recuerdo que no tendría diez años cuando mi profesor de primaria, Don Teodoro puede que se llamara, nos explicó en clase que la época en la que vivíamos bien podía llamarse la «era del plástico». Dirigí una pensativa mirada a mi bolígrafo, hecho enteramente de plástico y que aún se vende por un precio asequible. Sin el plástico no podríamos casi ni escribir, me dije.

En aquellos años, hace ya más de medio siglo, pocos sospechaban que el profuso empleo del plástico nos iba a conducir a uno de los problemas de contaminación medioambiental más graves del planeta: la invasión de los microplásticos. Nunca nada tan minúsculo ha generado un problema tan enorme. Podemos decir que sí, que nos encontramos en la era del «plásticoceno», por homología con, por ejemplo, el holoceno, o el Antropoceno, u otras eras geológicas, pero también podemos decir que nos encontramos en la era del «plásticocomo», porque, además de cenarlo, también nos lo estamos comiendo todos los días.

Los microplásticos se definen como fragmentos de plástico de menos de 5 mm de diámetro, es decir, abarcan desde fragmentos pequeños visibles hasta microscópicos e incluso nanoscópicos. Estos fragmentos pueden provenir de dos fuentes. La primera es de la fabricación de plásticos de talla pequeña, que incluye micro perlas, escarcha o diamantina, y pellets de plástico, empleados para la fabricación de objetos de ese material. Además de los microplásticos primarios, también se producen microplásticos secundarios, debido a la fragmentación de objetos o materiales de plástico de mayores dimensiones, en su proceso de desgaste durante su uso o de degradación en lo que nos queda de Naturaleza. Fuentes de estos microplásticos secundarios son las botellas y las bolsas de plástico, las redes de pesca, las bolsitas de té, los neumáticos y la ropa de nylon y poliéster.

Se estima que el 35% de los microplásticos que se encuentran en los océanos proviene del desgaste de la ropa durante el lavado. Los microplásticos pasan a la cadena alimenticia porque son ingeridos involuntariamente por muchas especies de peces que luego pasan por nuestras sartenes y hornos. Además, los microplásticos también se encuentran contaminando los ecosistemas terrestres, y son injeridos por animales de granja que forman parte de nuestra cadena alimenticia.

Aún se desconoce mucho acerca de los efectos de los microplásticos sobre la salud humana. Sin embargo, los estudios en animales de laboratorio han mostrado resultados preocupantes. Se ha comprobado que los nanoplásticos, al estar compuestos por moléculas carbonadas lipofílicas, es decir, que interactúan con los lípidos, son capaces de atravesar las membranas grasas de las células, y también de integrarse en ellas. Esto puede afectar a la manera en que las células interaccionan con diversas señales externas, hormonas, por ejemplo, cuyo correcto funcionamiento depende de la fluidez de la membrana.

Por su naturaleza química, tienden a acumularse en órganos con alto contenido de grasa, especialmente en el cerebro. Se cree que su acumulación creciente en ese órgano pueda estar relacionada con enfermedades degenerativas como Parkinson o Alzheimer, ya que se ha evidenciado que los microplásticos afectan al envejecimiento celular. También se ha observado que pueden acumularse en la placenta y llegar al feto en desarrollo. Aunque los efectos de esta exposición no se conocen con certeza, no se espera que sean positivos.

La eliminación de microplásticos: un macrodesafío monumental

Hoy, los científicos también se han dado cuenta de que incluso si dejáramos de usar los plásticos de manera radical de inmediato, la contaminación por micro y nanoplásticos es irreversible y creciente. La razón es que ya tenemos alrededor de cuatro mil seiscientos millones de toneladas de plástico en el medio ambiente. Este plástico se degradará y fragmentará, lo que aumentará la contaminación por microplásticos. Pero, claro, no vamos a dejar de usar plástico mañana, por lo que el planeta se encuentra bajo una creciente y grave amenaza por la contaminación de los microplásticos, y es imperativo desarrollar soluciones efectivas y económicamente viables para abordar este problema.

Las soluciones propuestas hasta ahora para retirar los micro y nanoplásticos del medio ambiente no son prácticas ni económicas. Se han considerado varias de ellas, como tratar el agua utilizando materiales adsorbentes en grandes superficies, atrapar los microplásticos por coagulación con ciertos agentes químicos, o incluso su eliminación por medios magnéticos. Ninguna de estas propuestas parece ser lo suficientemente eficaz, sencilla y barata como para tratar convenientemente los grandes volúmenes de agua que son necesarios para el consumo humano y el riego.

Una nueva solución ha sido propuesta en noviembre de 2024 por un grupo de investigadores de varias universidades chinas, quienes publican sus resultados en la revista Science Advances. Los científicos proponen utilizar materiales naturales abundantes y de fácil manejo para crear filtros a gran escala que capturen micro y nanoplásticos. Por los conocimientos adquiridos sobre las propiedades químicas de los diversos tipos de plásticos más utilizados, y las propiedades químicas de biomateriales abundantes, los investigadores proponen el empleo de una mezcla de celulosa y de quitina para elaborar estos filtros.

Algodón y calamares

Como sabemos, la celulosa está formada por largas filas de moléculas de glucosa unidas entre sí de una manera precisa. El almidón de las patatas, arroz, o garbanzos, entre otros alimentos, está también formado por filas de moléculas de glucosa, pero unidas de otra forma. Esto les confiere propiedades muy diferentes, especialmente en términos de solubilidad y resistencia. Por esta razón, las plantas utilizan la celulosa como material estructural, mientras que el almidón lo emplean como reserva de energía.

Existe una variedad de la celulosa muy común en el reino animal, conocida como quitina. La quitina es muy similar a la celulosa, pero contiene algunos átomos más que, entre otros, son los mismos que se encuentran en el vinagre. Estos átomos unidos a las filas de glucosa enlazadas de la misma forma que en la celulosa la convierten en quitina, un material resistente y mucho más impermeable al agua que la celulosa. La quitina se encuentra en abundancia en las cutículas externas de los insectos y crustáceos, y también en la pluma rígida presente en el interior de los calamares.

Utilizando celulosa extraída del algodón y quitina obtenida del calamar, los investigadores desarrollaron un procedimiento para fabricar su filtro. Primero, disuelven las moléculas de celulosa y quitina en un solvente con ácido acético —el componente principal del vinagre—, separándolas para luego mezclarlas en diferentes proporciones. Tras eliminar el agua, se forma un filtro compuesto por la combinación de celulosa y quitina. Debido a sus propiedades, los científicos anticipan que este filtro, de fácil fabricación, podrá retener microplásticos con alta eficiencia.

Para comprobarlo, llevaron a cabo estudios avanzados para determinar los enlaces químicos que diferentes tipos de plásticos, como poliestireno, polipropileno y polimetilmetacrilato, establecen con este filtro de quitina-celulosa. Mediante técnicas avanzadas de microscopía, estudiaron la estructura en red que las fibras de celulosa y quitina forman al mezclarse en diversas proporciones. Finalmente, determinaron que una mezcla óptima de celulosa y quitina elimina más del 98% de los microplásticos presentes en diversos tipos de agua natural: mares, ríos, lagos, y aguas de riego, y eso incluso en presencia de microorganismos y otros contaminantes que podrían interferir con la eficacia del filtro.

Por si esto fuera poco, someten al filtro a un proceso de reciclaje, tratándolo con solventes que retiran a los microplásticos adsorbidos, para permitir su reutilización. Confirmaron que, después de cinco ciclos de reciclaje, el filtro mantenía una eficiencia superior al 95% en la eliminación de microplásticos presentes en el agua.

Es aún prematuro determinar si estos filtros pueden implementarse de manera viable para purificar el agua potable que llega a nuestros hogares. Sería más esperanzador que filtros de este tipo a gran escala pudieran ser utilizados para retirar los microplásticos del agua de regadío, así como de ríos y lagos, Incluso podrían utilizarse para filtrar al menos parcialmente el agua de piscifactorías, ya que filtrar toda el agua de los océanos no parece realista. Nos ha resultado muy barato ensuciar de plástico y contaminantes el planeta. Su limpieza será significativamente más costosa.

Referencia:

Wu Y, Chen S, Wu J, Liu F, Chen C, Ding B, Zhou X, Deng H. Revivable self-assembled supramolecular biomass fibrous framework for efficient microplastic removal. Sci Adv. 2024 Nov 29;10(48):eadn8662. doi: 10.1126/sciadv.adn8662. Epub 2024 Nov 29. PMID: 39612327; PMCID: PMC11606434.

Jorge Laborda (06/01/2025)

Obras de Jorge Laborda.

¡ESTAMOS RODEADOS!

¡ESTAMOS RODEADOS!

Tus defensas frente al coronavirus

Tus defensas frente al coronavirus

Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías

Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías
Inmunología desinflamada: Una introducción al sistema inmunitario y sus patologías

Quilo de Ciencia Volumen XII eBook
Quilo de Ciencia Volumen XII Papel
Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VIII. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IX. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen X. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen XI. Jorge Laborda

Matrix de la homeopatía

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

Circunstancias encadenadas. Amazon

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Las mil y una bases del ADN y otras historias científicas

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

Se han clonado los dioses