Los microplásticos, una problemática medioambiental del siglo XXI

Después de la edad de piedra, bronce y hierro viene la edad del plástico, en la que estamos. Uno de los términos que cada vez más es frecuente escuchar en la radio, en la televisión o leer en artículos periodísticos es la palabra microplástico. La palabra microplástico siempre va unida a la presencia de estos en ríos, mares y océanos, a como influyen en la cadena trófica y sus posibles efectos perjudiciales en la salud de las personas. Se han encontrado microplásticos en sitios tan insospechados como la brisa marina, el aire de las ciudades y uno de los sitios donde más se acumula, el fondo marino, 1,9 millones de partículas por metro cuadrado. Estos datos tienen un gran impacto mediático. Es sin duda uno de los problemas medioambientales del siglo XXI.

La realidad sobre los plásticos que son el origen de los microplásticos es compleja. Hoy en día no podemos vivir sin estos materiales. Los plásticos son imprescindibles para nuestra sociedad actual dado su bajo coste, gran ligereza, resistencia a la corrosión, etc. De hecho, la gran mayoría de los objetos de uso diario están hechos de plástico y su sustitución por otros materiales es difícil. Esto, no evita que cómo sociedad debamos modificar nuestros hábitos de consumo si queremos disminuir la presencia de los microplásticos en el medio ambiente. Una actitud, como sociedad, similar a la que nos enfrentamos para abordar el reto del calentamiento global.

Antes de introducirnos en el mundo de los microplásticos, vamos a plantear unas preguntas iniciales relacionadas con los plásticos que nos ayudarán a entender el contexto en el que nos tenemos que situar. Así que hay que preguntarse 1. ¿Qué es un plástico?, 2. ¿ Fabricación?, 3. ¿Qué usos les damos como sociedad?, 4. ¿Se pueden reciclar realmente?, y, por último, 5. ¿Cómo se forman los microplásticos?

Empecemos por el principio

1. ¿Qué es un plástico?

  • Si usáramos un microscopio muy potente, podríamos ver que los plásticos están formados básicamente por 2 tipos de componentes. El mayoritario es el polímero, moléculas orgánicas de elevado peso molecular, formadas principalmente por dos elementos C e H, aunque también pueden presentar otros elementos cómo O, N, S, Cl, etc. Estos polímeros, están formados por la unión repetitiva (cientos, miles, etc.) de unas moléculas más pequeñas, de muy bajo peso molecular e idénticas llamadas monómeros. Una manera de visualizar un polímero es con una cadena metálica, en la que cada uno de los eslabones idénticos es un monómero y la cadena es el polímero.
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Imagen obtenida en www.hippopx.com

Un polímero es como una cadena metálica, cada uno de los eslabones idénticos es un monómero y la cadena es el polímero.

  • El segundo componente siempre minoritario son otros compuestos químicos que añadimos y que denominamos aditivos. La función de estos es muy amplia, desde simplemente dar color, a proteger frente al fuego, etc.
  • En conjunto, una de las mejores maneras de visualizar un plástico es imaginar un plato de pasta. De tipos de pasta hay muchos, espaguetis, macarrones, etc., igual que hay diferentes tipos de polímeros. El tipo de condimentos que añadimos a la pasta corresponde con los diferentes tipos de aditivos que le podemos añadir.

Un plástico es cómo un plato de pasta, la pasta es el polímero y la salsa los aditivos

  • El polímero es el material y el plástico es la suma de un polímero más aditivos. A partir de ahora, para facilitar la contextualización de este artículo, trataremos los conceptos polímero y plástico cómo iguales.

2. ¿Fabricación?

  • El material prima con la que se fabrican los plásticos se extrae de recursos fósiles, principalmente del petróleo, entre un 4-6% del total. Y en este punto aparece uno de los principales problemas a considerar de cara al futuro: Si las reservas de recursos fósiles se acaban, no tendremos suficiente cantidad de recursos para mantener la producción.
  • Hasta el siglo XX, todos los plásticos que se fabricaban se obtenían modificando polímeros de origen natural, cómo la seda, el algodón o la celulosa. No fue hasta 1909 que se creó el primer polímero artificial, la baquelita, creada por Leo Hendrik Baekeland.
  • Después de la Segunda Guerra Mundial la producción de plásticos se disparó. De l,5 millones de toneladas métricas al año en 1950 a 300 millones de toneladas métricas en 2018. Una de las principales causas de ese incremento es la cultura del envase.

3. ¿Qué usos les damos como sociedad?

  • Los usos mayoritarios son los envases con un 40% del total y los bienes domésticos y de consumo con un 22%. Y el dato más relevante, es que un tercio del total se usa en aplicaciones de un solo uso.
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Imagen modificado de https://www.efeverde.com, EFE/©ONU

4. ¿Se pueden reciclar realmente?

  • Los plásticos al final de su vida útil tienen varias salidas. En primer lugar, la menos deseada, es el almacenamiento en vertedero, ya que estamos eliminando posibles recursos además de ser focos de posibles problemas medioambientales. En segundo lugar, la recuperación energética para obtener energía eléctrica o calorífica mediante la incineración es una alternativa que nos permite disminuir notablemente el volumen del residuo, pero genera gases de efecto invernadero. Las dos alternativas siguientes tienen que ver con su reintroducción en el sistema: reutilización y reciclado. La reutilización significa volver a utilizar los residuos plásticos en otras aplicaciones diferentes a las iniciales con menor calidad a la inicial, cómo por ejemplo fibras para hacer ropa o calzado.

  • En el reciclado es imprescindible llevar a cabo un reprocesado de los residuos plásticos antes de volverlos a utilizar. Es importante recalcar dos detalles sobre el concepto de reciclaje de plásticos. Primero, un material se considera que se puede reciclar si tras ser procesado, éste presenta las mismas propiedades que tendría si se hubiera obtenido a partir de los materiales vírgenes. Esta definición es la que representa el icono de reciclado. Según esta definición, sólo los metales y el vidrio son reciclables. ¿Qué es lo que pasa entonces con los plásticos?
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Imagen obtenida en https://pixabay.com/
  • Con los plásticos tenemos un problema añadido, ya que sólo los plásticos termoestables, uno de los tres tipos de plásticos que existen, son reprocesables. Los otros dos no. Existen dos vías de reciclado de plásticos.
  • Uno es el reciclado químico. En este proceso, se consigue separar cada uno de esos monómeros que formaban el polímero, esos eslabones de la cadena metálica que comentábamos antes y obtener de nuevo la materia prima con la que fabricar el polímero. El problema es que actualmente esta tecnología es muy costosa, tanto a nivel de energía como de huella de carbono, lo que la hace inviable para competir con la producción de polímeros a partir de recursos fósiles y tiene la dificultad añadida de tener que eliminar los aditivos.
  • El otro proceso es el reciclado mecánico que consiste en separar, limpiar y triturar el plástico ya utilizado y añadir una pequeña cantidad de éste en la obtención del polímero correspondiente a partir de materia prima virgen. En realidad, es un reciclado de baja calidad, ya que, durante las sucesivas reintroducciones en el circuito de fabricación, el polímero ve degradadas sus propiedades paulatinamente. Esto limita la capacidad real de ser reciclable.

5. ¿Cómo se forman los microplásticos?

  • La estructura química de los plásticos, enlaces muy fuertes entre los átomos, hace que estos materiales puedan tardar centeneras de años en degradarse. Los plásticos tratados incorrectamente, cómo los que se depositan en vertederos o aquellos que abandonamos en el medio ambiente, se rompen en trozos más pequeños debido a agentes externos. El principal es la luz, pero también son importantes el roce con piedras y el efecto del agua. Esta erosión va creando trozos de plástico más pequeños y cuando esos trozos alcanzan dimensiones por debajo de los 5 mm, el tamaño de una uña de la mano, tenemos lo que denominamos microplásticos. También se generan microplásticos al lavar la ropa y desprenderse fibras o aquellos microplásticos que se desarrollan para productos específicos cómo los cosméticos exfoliantes y que tras su uso acaban en el medio ambiente. Debido a este tamaño tan pequeño que presentan se dificulta muchísimo la capacidad de ser capturado por los sistemas convencionales de tratamiento de agua, por lo que acaban llegando a los ríos y finalmente al mar.

La historia del descubrimiento de los microplásticos es fascinante ya que la primera vez que un científico encontró este tipo de materiales no los identificó cómo tal. Estamos hablando del biólogo marino Ed Carpenter. En el otoño de 1971 realizaba un crucero de investigación en el Mar de los Sargazo, una región del océano Atlántico septentrional delimitada por 4 corrientes y en la que, por sus características oceánicas, se suele acumular la basura oceánica. Carpenter observó que entre las algas del sargazo flotaban unas partículas blancas de entre 2,5 y 5 mm. Tras un estudio de esas partículas pudo determinar que eran trozos de plástico.

Ahora pensad que esos trozos de plástico provenían de algún objeto de plástico, que se habría desintegrado progresivamente en trozos más pequeños y que de alguna manera llegaron al mar, bueno, al medio del océano Atlántico, a 885 km del continente. ¿Cuándo se usaría el plástico del que provenían esos trozos? ¿Cuánto tardaron en llegar al Mar de los Sargazos?

No fue hasta 2004 que el también biólogo marino Richard C. Thompson usó por primera vez la palabra microplástico para referirse a los trozos de plástico de tamaño inferior a 5 mm generados por la degradación de los plásticos. Thompson encontró microplásticos en muestras de plancton de los años 1960 y además comprobó cómo la cantidad de esas partículas en el plancton seguía aumentado año tras año.

Ahora que ya sabemos que son los microplásticos, situémonos en la actualidad y hablemos de los plásticos de un solo uso como por ejemplo las bolsas de plástico de polietileno (PE) que se introdujeron en 1970 y de las que el mercado europeo en 2010 contabilizaba 98,6 billones. Recordemos que los plásticos tras su degradación y erosión por los agentes climáticos acaban generando microplásticos. Una bolsa de plástico puede llegar a generar 1,75 millones de microplásticos.

En 2019 un grupo de científicos de la University of Plymouth presentó los resultados de un estudio realizado durante 3 años de duración sobre la degradación de tres tipos de bolsas de plástico diferentes. Unas biodegradables, aquellas que se degradan por la acción de encimas y/o microorganismos tales como bacterias, hongos y algas. Las oxobiodegradables que contienen aditivos que facilitan la rotura de la cadena polimérica lo que facilita la posterior biodegradación y finalmente las compostables, aquellas que se degradan por la acción de microorganismos, pero a una velocidad igual a la de materiales que son compostables tales como hojas, papel y trozos de madera. El estudio se realizó situando las bolsas en tres medios diferentes: enterradas en la tierra, al aire libre y sumergidas en el mar. Además de poner de relieve que los medios terrestres y marinos no facilitan la degradación de los plásticos, siendo el más efectivo al aire libre, otro dato es que conseguir que la degradación sea lo más rápida posible, meses en vez de años, aún requiere de más investigación y desarrollo.

Además de desarrollar nuevos polímeros biodegradables, oxobiodegradables o compostables, cuya velocidad de degradación sea lo más rápida posible y que no generen ni liberen compuestos químicos perjudiciales, los científicos también intentan estudiar y/o evaluar estrategias para intentar reducir la contaminación por plásticos en los ecosistemas y concienciar a la vez a la sociedad.

Un ejemplo cómo muchos otros, es el proyecto europeo Plastic0pyr, cuyo objetivo general es prevenir de manera sostenible la acumulación de plásticos en los ecosistemas de montaña y evitar su transporte hacia el mar. En este proyecto que finaliza en 2022, esperan poder desarrollar herramientas que permitan evaluar y divulgar el impacto ambiental de los plásticos sobre los ecosistemas fluviales. También, pretenden reducir la producción de residuos y mejorar su gestión a la vez que hacen partícipe a la ciudadanía en la investigación de la contaminación por plásticos y en la co-creación de modelos de aprovechamiento y sustitución auto-sostenibles.

Por último, sólo me queda decir que no podemos vivir sin plásticos. No obstante, tenemos que dar con la solución al problema de los microplásticos, una de las principales problemáticas medioambientales del siglo XXI. Los científicos ya están trabajando en ello. Ahora sólo falta que la sociedad también actúe ya que es también una de las causantes de la desmesurada existencia de microplásticos en el medio ambiente.

Artículos científicos consultados

[1]      S. Enthaler, “Illustrating Plastic Production and End-of-Life Plastic Treatment with Interlocking Building Blocks,” J. Chem. Educ., vol. 94, no. 11, pp. 1746–1751, 2017.

[2]      E. J. Carpenter and J. Smith, “Plastics on the Sargasso Sea Surface,” Science, vol. 175, no. 3, pp. 1240–1241, 1972.

[3]      R. C. Thompson et al., “Lost at Sea: Where Is All the Plastic?,” Science, vol. 304, no. 5672, p. 838, 2004.

[4]      I. E. Napper and R. C. Thompson, “Environmental Deterioration of Biodegradable, Oxo-biodegradable, Compostable, and Conventional Plastic Carrier Bags in the Sea, Soil, and Open-Air over a 3-Year Period,” Environ. Sci. Technol., vol. 53, no. 9, pp. 4775–4783, 2019.

Enlaces Externos

Te recomiendo el vídeo El Plástico que te estás Bebiendo del divulgador científico Quantum Fracture

Y visualizar el Programa 8: Mares y océanos de Orbita Laika

https://www.rtve.es/alacarta/videos/orbita-laika/orbita-laika-programa-8-mares-oceanos/5185498/

Enlaces internos

Si quieres consultar otras entradas de este blog sobre plásticos y microplásticos aquí tienes dos.

LA TECNOLOGIA PER FER BIOPLÀSTIC AMB BACTERIS ERA CONEGUDA, HAVÍEM DE TROBAR UN MODEL DE NEGOCI ÚNIC

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