El plástico es un material no biodegradable que tarda cientos de años en descomponerse y puede causar daños irreparables en el medio ambiente y la vida silvestre.
La producción de plástico alcanzó la asombrosa cifra de 460 millones de toneladas en 2022, de las cuales los envases y los artículos de un solo uso representan una parte significativa.
Se estima que se han producido más de 8000 millones de toneladas de plástico y
cada año, más de 8 millones de toneladas terminan en el océano.
Los residuos resultantes suelen acabar en vertederos, incineradoras o en el medio ambiente, lo que contribuye a la creciente crisis de contaminación por plástico.
Debido a estas situaciones, existe un creciente interés en los plásticos biodegradables y compostables como alternativas más sostenibles.
- De los 460 millones de toneladas de plástico que se producen cada año en todo el mundo (fuente: OCDE 2022), solo el 1 % se utiliza para producir bioplásticos.
- A pesar de la expansión del mercado de bioplásticos, particularmente en Asia y América del Norte, los bioplásticos seguirán representando solo el 2% de la producción mundial (fuente: European Bioplastics, 2022).
- La tierra utilizada para cultivar materias primas renovables para la producción de bioplásticos representa alrededor del 0,01% de la tierra cultivable a nivel mundial.
El término bioplástico, se refiere a dos tipos de materiales: plásticos de origen biológico (derivados de biomasa (residuos de cultivos agrícolas, caña de azúcar, patatas, etc.) y plásticos biodegradables, que pueden derivarse de recursos fósiles (reacciones petroquímicas).
El PLA o ácido poliláctico, es un miembro de la familia de bioplásticos de origen biológico y biodegradables, derivados de recursos renovables como el maíz, la caña de azúcar, azúcar o patatas.
Es el polímero de origen biológico más utilizado, sin embargo, se degrada muy lentamente en el compost doméstico y en el suelo.
Estos plásticos se están convirtiendo en una de las principales alternativas en la lucha contra la contaminación plástica, especialmente cuando el reciclaje no es una opción.
El compostaje se está convirtiendo en una opción atractiva para el final de la vida útil de los plásticos que no se pueden reutilizar o reciclar porque son demasiado finos, están sucios o tienen varias capas.
Los científicos liderados por la empresa Carbios y el Instituto de Biotecnología de Toulouse (TBI), en Francia, han desarrollado un plástico a base de PLA incorporado con una enzima especialmente optimizada.
Garantizando una rápida biodegradación y compostabilidad a temperatura ambiente a través de un proceso industrial escalable.
Optimizaron el proceso utilizado, para lograr una enzima diseñada, capaz de soportar la temperatura de 170 °C necesaria para introducirla en PLA en estado fundido durante el proceso de producción de plástico.
El nuevo material con enzima incorporada, que contiene solo un 0,02 % de enzima en peso, se desintegró por completo en condiciones de compostaje doméstico en un plazo de 20 a 24 semanas, cumpliendo con todos los estándares de compostaje doméstico.
También ayudó a producir más biometano, otra fuente de recuperación de residuos.
Parte de esta investigación requirió la determinación de la estructura de la enzima, que los científicos adquirieron utilizando las líneas de luz de biología estructural del ESRF ( The European Sincrotón).
Esta es la segunda publicación de Nature dirigida por Carbios con datos del ESRF.
Alain Marty, director científico de Carbios, explica la colaboración a largo plazo con el ESRF:
“El TBI Instituto de Biotecnología de Toulouse (TBI), el Instituto de Farmacología y Biología Estructural (IPBS) y Carbios han colaborado con el ESRF ya que, la radiación de sincrotrón, juega un papel importante en esta investigación.
En particular, en ese artículo, los datos de difracción nos ayudaron a desvelar la estructura de la enzima para comprender mejor la relación entre la estructura de la enzima y su función.
El trabajo de ingeniería enzimática resultante conduce a una enzima eficiente que permite que el plástico se autobiodegrade a temperatura ambiente”.
Aplicaciones en embalajes
Este material permanece intacto durante el almacenamiento a largo plazo, ya que la enzima solo se activa en condiciones de compostaje o metanización.
Garantizando así, la compatibilidad con aplicaciones comerciales basadas en PLA, como envases flexibles (como paquetes y envoltorios de salsa) y artículos de corta duración (como envases de alimentos, tarros de yogur y cápsulas de café).
“El PLA con enzimas incorporadas representa un gran avance, que aborda una brecha crítica en el mercado del plástico compostable”, concluye Emmanuel Ladent, director ejecutivo de CARBIOS.
Se están promulgando leyes para establecer sistemas de compostaje específicos, con el objetivo de reducir el uso de plásticos convencionales en productos de un solo uso y plásticos no reciclables.
Estos esfuerzos se manifiestan a través de normas y etiquetas adheridas a los productos, que sirven como evidencia de su cumplimiento.
