El plástico es una pieza fundamental de nuestra civilización. Sólo en 2014, la producción mundial de plástico alcanzó los 311 millones de toneladas. El Foro Económico Mundial prevé que para 2050 se triplique esta cifra. Sin embargo, se recicla menos de un 15% del plástico producido. Del volumen que no se recicla, la mayoría o se incinera, se almacena en vertederos o directamente termina contaminando nuestro entorno donde, por su resistencia a la digestión microbiana, puede permanecer durante cientos de años. En el océano, los residuos plásticos causan gran cantidad de problemas, desde muertes de animales por ingesta hasta emisiones de compuestos tóxicos. Pueden llegar incluso a introducirse en nuestra cadena alimenticia a través de peces contaminados.
Los plásticos biodegradables pueden ayudar a poner coto a muchos de estos problemas además de contribuir a cumplir el objetivo de crear una economía plástica circular, utilizando plásticos fabricados a partir de y susceptibles de volver a ser transformados en biomasa. Al igual que los plásticos clásicos derivados de los petroquímicos, las versiones biodegradables están compuestas por polímeros (cadenas largas de moléculas) susceptibles de ser moldeadas en estado líquido para adoptar multitud de formas. Sin embargo, los bioplásticos actuales – principalmente derivados del maíz, la caña de azúcar y residuos de grasas y aceites – carecen, por lo general, de las características mecánicas y visuales de los compuestos tradicionales. Recientes avances en la producción de plásticos a partir de celulosa o lignina (los materiales secos en las plantas) podrían permitir superar estos inconvenientes. Además, tanto la celulosa como la lignina pueden obtenerse a partir de cultivos no destinados al consumo humano (como el carrizo, que suele cultivarse en terrenos marginales, no aptos para los cultivos alimenticios), o de residuos de la industria maderera o subproductos agrícola para los que no existe uso alguno.
La celulosa, el polímero orgánico más abundante del planeta, es un componente clave de las paredes celulares de las plantes; la lignina rellena los espacios entre dichas paredes para aportar rigidez y resistencia. Para fabricar plásticos a partir de estas substancias, el primer paso es descomponerlas en sus componentes básicos, los monómeros. Recientemente se han descubierto maneras de hacerlo con ambas substancias. El trabajo con la lignina es de particular importancia porque sus monómeros están compuestos de anillos aromáticos – estructuras químicas que proporcionan a los plásticos tradicionales su resistencia mecánica y otras de sus características clave. La lignina es resistente a la mayoría de disolventes, pero los investigadores han demostrado que determinados líquidos iónicos respetuosos con el medioambiente (compuestos principalmente de iones) pueden separarla selectivamente de la madera y plantas leñosas. Usando enzimas modificadas genéticamente similares a las que se encuentran en los hongos y las bacterias es posible descomponer la lignina disuelta en sus elementos básicos.
Algunas empresas ya trabajan para aprovechar estos hallazgos. Por ejemplo, Chrysalix Technologies, una empresa surgida en el seno del Imperial College London, ha desarrollado un proceso que utiliza líquidos iónicos de bajo coste para separar la celulosa y la lignina de las materias primas. MetGen Oy es una empresa de biotecnología finlandesa que produce encimas modificadas genéticamente para combinar ligninas de diferentes orígenes para producir componentes con utilidad en múltiples aplicaciones. Finalmente, Mobius (antes Grow Bioplastics) está desarrollando gránulos de plástico de lignina para su uso en la fabricación de macetas biodegradables, mantillo agrícola y otros productos.
Todavía quedan muchos obstáculos por superar para garantizar la viabilidad del uso a gran escala de estos nuevos plásticos. Uno de ellos es el coste. Otro es minimizar la superficie de terreno y la cantidad de agua que requiere su producción – aunque la lignina proceda de residuos, sigue haciendo falta agua para transformarla en plástico. Como sucede con cualquier gran reto, la solución pasa por una combinación de medidas, tanto regulatorias como voluntarias, dirigidas a cambiar la manera en la como sociedad utilizamos y nos deshacemos de los plásticos. Sin embargo, estos métodos emergentes para la producción de plásticos biodegradables ofrecen un ejemplo perfecto de cómo el desarrollo de disolventes más respetuosos con el medioambiente y de biocatalizadores más efectivos puede contribuir al nacimiento de una economía circular en un gran sector industrial.
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