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Aspergillus tubingensis: Un hongo capaz de digerir plástico sin dejar residuos

Con más de 10.000 millones de toneladas de plástico producidas por los humanos, la gestiónde estos residuos que pueden tardar siglos en descomponerse es hoy uno de los grandesdesafíos para el medioambiente. Sin embargo, un equipo científico puede haber encontradoen la propia naturaleza un remedio sostenible y eficaz: una especie de hongo hallado en unvertedero de Pakistán que es capaz de degradar el plástico en semanas.

Así lo han constatado en distintas pruebas de laboratorio científicos del World AgroforestryCentre (ICRAF) y del Instituto Botánico Kunming, en China que, liderados por Sehroon

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Khan, han descubierto en una especie de hongo, conocido científicamentecomo Aspergillus tubingensis, lo que tildan de “solución inesperada” a la grave amenazaque suponen los residuos plásticos.

“Queríamos identificar soluciones en la propia naturaleza, aunque dar conmicroorganismos que pudieran conseguirlo no es fácil”. Lo admite Khan, cuyo equipo,pese a las dificultades, dio con este hongo después de tomar distintas muestras en unvertedero de Islamabad, en Pakistán. El reto: encontrar algún organismo que se estuvieraalimentando del plástico.

Era complicado, pero lo hicieron. Así, tras realizar distintas pruebas en laboratorio, se diocon este nuevo aliado en la lucha contra el plástico: el Aspergillus tubingensis, hongo quecrece en superficies plásticas, sobre las que segrega unas encimas que quiebran los

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enlaces químicos de las moléculas plásticas. Además, tal y como se comprobó duranteeste trabajo, estos hongos también descomponen los polímeros. “Incluso los plásticos que,de cualquier otra manera, permanecerían en el medioambiente durante años, pueden serdescompuestos por estos hongos en cuestión de semanas”, aseguran los responsablesdel hallazgo.

La solución es esperanzadora puesto que puede ofrecer una alternativa a métodos que,como el enterramiento de residuos plásticos en vertederos o la incineración, no sonsuficientemente sostenibles para enfrentar este desafío al medioambiente.

Sin embargo, los autores de este estudio -“Biodegradation of Polyester Polyurethaneby Aspergillus tubingensis” (Biodegradación de poliéster poliuretano por el Aspergillustubingensis)- admiten que queda trabajo por recorrer. Esto es así porque el rendimientode estos hongos en la descomposición del plástico se ve influido por factoresambientales, como los niveles de pH o la temperatura.

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Por ello, antes de que el Aspergillus tubingensis pueda plantar eficazmente una batallacontra el plástico, este equipo investigador continuará trabajando para determinar lascondiciones de crecimiento de estos hongos y de la degradación del plástico. Una vez se décon estas respuestas, en el horizonte está el uso a gran escala de estos hongos en

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plantas de tratamientos de residuos o en tierras que estén ya contaminadas porplásticos que pueden tardar en desaparecer cientos e incluso miles de años.

Reciclado de plásticos de uso agrícola

La gran diversidad de materiales plásticos encuentra una importante participación en losproductos de consumo y abarca la totalidad de los sectores de mercado. Según lastendencias observadas en los últimos años, se destacan por su mayor participación lossectores de empaque y embalaje, eléctrico y electrónico, electrodomésticos y construcción;automotriz, y agrícola.

Por lo que considerando los altos volúmenes de plásticos generados, se desprende de ahí laimportancia de analizar la etapa de tratamiento de los materiales plásticos residuales,contemplando para ello el reciclado como una medida alternativa para minimizar el impactoambiental.

El uso de los plásticos ha crecido rápidamente en el sector agrícola gracias al aumento en laproducción y reducción de los costos. Los diversos artículos empleados en la agricultura sonhechos de diferentes plásticos como, polietileno de baja densidad (LDPE), principalmenteutilizado en película para invernadero y acolchado, estructuras que le aportan al cultivoprotección contra condiciones ambientales e insectos y plagas; polietileno de alta densidad(HDPE), en envases para plaguicidas y pesticidas así como en contenedores para viveros o

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cintilla para riego; polipropileno (PP) en contenedores para viveros o cubiertas flotantes ypoliestireno en charolas para vivero etc.

Frente a las grandes cantidades de residuos plásticos, las prácticas comunes de disposiciónrealizadas por los agricultores han consistido en enterrarlos, con lo cual se compromete lacalidad de los mantos acuíferos, o bien quemarlos a cielo abierto con la consecuente emisiónde altos niveles de gases contaminantes.

Por lo que el reciclado de plásticos agrícolas se presenta como una técnica de bajo impactoambiental, ya que no produce sustancia tóxicas que se pueden generar durante otrosmétodos de disposición como la incineración, además de presentar ventajas desde el puntode vista técnico y económico.

En el reciclado la calidad de los plásticos recuperados es determinada, principalmente, porla cantidad de contaminantes presentes, como tierra, grasa, vegetación, humedad y otrostipos de plásticos que puede llegar hasta un 40% en peso, así para los plásticos agrícolas lacontaminación es uno de los problemas más importantes y frecuentemente encontrados quepuede reducir la aceptación y condicionar el re-procesamiento de estos materiales.

Los dos tipos de contaminantes críticos en plásticos agrícolas son:

La presencia de agroquímicos residuales, tanto en películas como envases, que implicauna etapa de prelavado y lavado intensivo para eliminar o minimizar el contenido deestos, condicionando también su aplicación final.La degradación por la luz ultravioleta. Las películas de invernadero son sometidas a unproceso de degradación en dos etapas diferentes de su ciclo de vida.

La primera etapa es durante su aplicación en campo (en la etapa de desarrollo del cultivo),donde recibe el efecto combinado tanto de la temperatura, el oxígeno y la radiación solar, seve afectado por un daño considerable en la estructura química y por consecuencia en laspropiedades ópticas y mecánicas de la película plástica.

La segunda etapa es durante el reprocesamiento en fundido del material previamente limpiopara la obtención de material peletizado, que al igual que durante su aplicación combina losefectos degradantes de la temperatura y los esfuerzos mecánicos generados durante laextrusión. Por lo que el valor técnico y económico del producto terminado (pellet, película otubería) disminuirá, dado que tendrá pérdidas en sus propiedades ópticas y mecánicas.

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Por los problemas presentes en este tipo de residuos plásticos, se contemplan las siguientesetapas de un proceso de reciclado:

Etapa de pretratamiento y separación.1.

El alto contenido de polvos y sólidos (principalmente tierra) se remueve mediante el uso deuna criba-tambor rotatoria, y enseguida se separan manualmente los restos de madera,papel y fibras presentes. Posteriormente, se procede a clasificar los plásticosprincipalmente en 4 tipos LDPE, PP, HDPE y PS que son los más utilizados en aplicacionesagrícolas.

Etapa de molienda en húmedo.1.

Por la procedencia de la aplicación previa de los plásticos agrícolas, la presencia de tierra yotros materiales extraños imparte una consideración especial, por lo que durante la etapade molienda, no es conveniente realizar un corte del material en seco, ya que un

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sobrecalentamiento de las cuchillas puede fundir el plástico y aglomerar los contaminantespresente. Así pues, se recomienda realizar la reducción de tamaño en fase húmeda, tratandode evitar con ello el desgaste o la ruptura de las cuchillas de equipos granuladores y, a suvez, proporcionando una mayor duración de las cuchillas y mallas internas.

Etapa de lavado y secado.1.

Partiendo de que las películas o diversos artículos plásticos de uso agrícola tienen una altaprobabilidad de estar impregnados o contaminados por agroquímicos, el material molidorequiere de un triple ciclo de lavado con agua, seguido de un secado centrifugo en cadaetapa. El efluente de los lavados, después de haber sido decantado del lodo sólido y serdebidamente neutralizada y tratada químicamente, es generalmente enviada a los tanquesde lavado para ser reutilizada. Posteriormente, el material molido debe hacerse pasar através de un secador de aire caliente, minimizando con ello la presencia de humedad quepueda dificultar las etapas de procesamiento posteriores.

Etapa de peletizado.1.

La hojuela previamente lavada y seca es posteriormente peletizada mediante extrusión. Estocon la finalidad de homogenizar el tamaño de pellet y, principalmente, tratar de minimizarla variabilidad de viscosidad de los diferentes lotes de materiales mezclados. Así, el plásticofundido es filtrado en una sección previa al cabezal del extrusor para eliminar cualquiermaterial extraño que no fue eliminado en las etapas previas de separación y lavado,permitiendo con ello la obtención de pellets como producto terminado.

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Por las características de aplicación a las que son sometidos los plásticos agrícolas, es deciruna alta exposición solar y un alto contenido de materiales extraños o contaminantes, lacalidad esperada del material peletizado generalmente no logra cumplir con losrequerimientos demandados para los procesos tales como extrusión soplado de película o deenvase, termoformado o moldeo por inyección. Por lo que se recomienda la preparaciónprevia de mezclas con resina virgen o bien el uso de aditivos como anti-oxidantes,estabilizadores uv, etc, mediante el proceso de extrusión, para la mejora de algunas de laspropiedades del producto final reciclado.

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Por lo anteriormente discutido, el reciclado de los plásticos agrícolas presenta un grado decomplejidad atribuido principalmente al grado de degradación dependiente principalmentedel período de exposición solar, durante la aplicación de la película en las estructuras deacolchado o invernadero o bien, del grado de contaminación residual de agroquímicos oresiduos sólidos en recuperados de contenedores, macetas o charolas; por lo que elaprovechamiento eficiente de estos materiales recuperados dependerá de las etapasprevias de separación, lavado y peletizado; así como de la preparación o reformulación delas mezclas de material reciclado con material virgen o la adición de aditivos para la mejorade las propiedades de los materiales recuperados.

Fuente: www.ecoinventos.com, www.pt-mexico.com

Fotos: blog.worldagroforestry.org

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