Desarrollan bacterias que transforman plástico en materias primas

Desarrollan bacterias que transforman plástico en materias primas

Científicos desarrollaron un nuevo proceso que aborda dos problemas a la vez: qué hacer con los desechos plásticos existentes y cómo fabricar nuevos materiales que sean más sostenibles. Para ello, se han inspirado en las arañas.

12 de febrero de 2024

En un vertedero, una botella de plástico puede tardar más de mil años en descomponerse. Pero un nuevo proceso puede transformar el plástico de polietileno en días, utilizando bacterias para comer los desechos y luego convertirlos en un material biodegradable inspirado en la seda de araña.

Transformar el plástico

El sistema, desarrollado por investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI), está diseñado para abordar dos problemas: tener que lidiar con los desechos plásticos existentes y cómo fabricar nuevos materiales que sean más sostenibles.

De los cientos de millones de toneladas de plástico que se producen cada año en todo el mundo, la gran mayoría no se recicla.

Es especialmente probable que el plástico de polietileno, que se encuentra en los envases de alimentos de un solo uso, termine en los vertederos o en el medio ambiente. Degradándose en pequeños pedazos que pueden terminar en la cerveza y la leche materna. La producción de nuevo plástico a partir de combustibles fósiles también tiene una enorme huella de carbono y aumenta la pila de residuos.

Para desarrollar el nuevo enfoque, los científicos recurrieron a bacterias que naturalmente pueden consumir polietileno. Luego editaron genéticamente los microbios para que también pudieran producir un material similar a la seda, insertando una secuencia de aminoácidos similar a una proteína que se encuentra en la seda.

«Lo que estamos usando es un proceso muy similar a la elaboración de cerveza«, afirma Helen Zha, una de las autoras de un nuevo artículo sobre el proyecto. «Es esencialmente fermentación». En lugar de alimentar a los microbios con azúcar, como lo haría una cervecería, los investigadores los alimentan con una forma «predigerida» de desechos plásticos que se han calentado bajo presión. Cuando las bacterias comen el plástico, utilizan el carbono que contiene para fabricar el nuevo material.

El mismo proceso podría usarse para fabricar otros materiales, pero los científicos querían comenzar con la seda debido a sus propiedades únicas: la seda puede ser muy fuerte y liviana, y es naturalmente biodegradable. «Funciona como un plástico al que estamos acostumbrados, en muchos sentidos, y también se descompone de forma muy natural incluso si no lo tratamos de alguna manera especial», dice. «No tenemos que preocuparnos por los microplásticos de la seda ni por las islas de basura del Pacífico flotando con seda».

Científicos desarrollan bacterias que transforman plástico en materias primas

Científicos desarrollan bacterias que transforman plástico en materias primas

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Producción de seda sostenible

La seda natural ya se utiliza en algunas aplicaciones además de las telas, incluso como ingrediente en productos para el cuidado de la piel o para fabricar productos médicos como apósitos quirúrgicos. Pero el proceso de producción tradicional no es sostenible, ya que requiere mucha tierra, agua y fertilizantes para cultivar alimento para los gusanos de seda.

No puede ampliarse fácilmente, ya que lleva tiempo criar los gusanos de seda y producir capullos. Las arañas no se usan para obtener seda porque el proceso sería aún menos eficiente. Si la seda se elaborara a partir de plástico, podría usarse más ampliamente, fabricando artículos como envolturas de plástico, que ahora no se pueden reciclar fácilmente.

«Es una proteína, por lo que puedes comerla si quieres», dice Zha. Si terminara en un vertedero o en la naturaleza, se descompondría, a diferencia de algunas formas de plástico “biodegradable” que se degradan mucho más lentamente si no se procesan en una instalación de compostaje industrial.

Hasta ahora, los científicos han demostrado una prueba de concepto, mostrando por primera vez que las bacterias pueden producir un material valioso alimentándose de desechos plásticos. Ahora, el equipo está trabajando para hacer que el proceso sea más eficiente para que las bacterias puedan producir más material. Si bien se necesitará más I+D, Zha dice que es optimista en cuanto a que los rendimientos pueden mejorar hasta el punto en que la producción pueda volverse comercialmente viable.

 

Fuente | Microbial Cell Factories

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