Tendencia Enzimas “devoradoras” de plástico podrían paliar el problema de los residuos

A primera vista, lo que Yannick Branson sostiene en sus manos no parece muy espectacular. Se trata de trozos de espuma de una vieja almohada y un pequeño tubo con un líquido marrón oscuro. De estos objetos aparentemente intrascendentes se deriva una pregunta: ¿qué hacer con los crecientes residuos plásticos en todo el mundo? Al mismo tiempo, proponen un planteamiento: de forma similar a la digestión de los alimentos, las enzimas podrían degradar el plástico en sus componentes para poder reciclar, a partir de ellos, nuevos plásticos.

“En realidad, se trata de un tema muy común o candente en estos momentos”, afirma el estudiante de doctorado del Instituto de Bioquímica de la Universidad de Greifswald, en el este de Alemania. Branson forma parte de un equipo que ha descubierto tres enzimas capaces de descomponer el poliuretano en sus fracciones más simples. El poliuretano se encuentra en colchones, materiales aislantes, pero también en zapatillas de deporte... o en almohadas, como los jirones de espuma que investiga Branson en el laboratorio universitario.

Tras un pretratamiento químico, el material se convierte en un líquido de aspecto poco apetecible. Según Branson, una parte puede reutilizarse directamente y otra es disgregada por las enzimas en sus componentes básicos. “Se podría decir que estas preparan el terreno para un reciclado a gran escala”, explica el académico, y añade que los plásticos están formados por cadenas de moléculas, los llamados polímeros. Si estos se descomponen en sus unidades básicas, prosigue, a partir de ellos se pueden fabricar nuevos plásticos.

Christian Sonnendecker, del Instituto de Química Analítica de la Universidad de Leipzig, también en el este alemán, elogia los avances realizados en Greifswald en la búsqueda de enzimas. “Se consiguieron resultados impresionantes”, enfatiza el científico. El propio Sonnendecker trabaja con una sustancia muy familiar en la vida cotidiana en forma de botellas de plástico, filmes transparentes de cocina u otros envases ligeros: el PET (tereftalato de polietileno).

Junto con su equipo, Sonnendecker descubrió una enzima capaz de descomponer el PET con especial rapidez. En una muestra específica de compost de hojas que habían tomado en un cementerio, los científicos encontraron la enzima PHL7, que degradó el PET en el laboratorio a una velocidad récord.

Uwe Bornscheuer, que dirige el grupo de Biotecnología y Catálisis Enzimática de Greifswald, explica que las enzimas son responsables del metabolismo en todos los seres vivos, ya sean humanos, animales, plantas, hongos o bacterias. Estas descomponen nuestro desayuno separando, por ejemplo, el almidón, las grasas y las proteínas. “Y podemos utilizarlas en el campo de la biotecnología”, enfatiza el científico, precisando que el principio puede trasladarse a los plásticos.

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Si bien ya existen procesos químicos para descomponer el poliuretano plástico, estos requieren temperaturas y presiones elevadas y, por lo tanto, mucha energía. Las enzimas que se han descubierto ahora consiguen descomponer el material en las llamadas condiciones suaves, es decir, a presión normal y a temperaturas de hasta unos 40 grados. “Hay dos ventajas importantes”, explica Bornscheuer: “Ahorro energía en el proceso y, al mismo tiempo, tengo un buen acceso a los componentes básicos, por lo que puedo reciclar el plástico”.

Bornscheuer compara las enzimas encontradas por su equipo de Greifswald con una aguja en un pajar, y señala que se habían probado unos dos millones de candidatos. Sin embargo, admite, pasarán varios años antes de que los resultados puedan utilizarse industrialmente.

En colaboración con una empresa, el equipo también ha utilizado enzimas para descomponer alcoholes polivinílicos (PVA), que se utilizan, por ejemplo, como láminas para envases. Así lo informaron recientemente miembros del equipo de Bornscheuer en la revista científica alemana “Angewandte Chemie”.

Los investigadores de Leipzig, por su parte, quieren utilizar pronto los resultados de sus propias investigaciones en el marco de una start-up. En Francia, explica Sonnendecker, ya se trabaja en el reciclado de PET mediante enzimas a escala industrial, y espera que su propia enzima funcione mucho más rápido.

Sin embargo, el investigador conoce los límites del procedimiento y cree que no habrá una opción de reciclaje enzimático viable para todos los plásticos comunes. Bornscheuer también parte de la base de que las enzimas no servirán de panacea contra la avalancha de plásticos.

El científico se refiere, entre otros, a los residuos plásticos en los océanos: “Son los pecados del pasado”, lamenta, y calcula que actualmente se producen 360 millones de toneladas de plástico en todo el mundo. Y la tendencia va en aumento: “Cada año se producen unos 20 millones de toneladas más”, puntualiza Bornscheuer.

Estos procesos requieren temperaturas, presiones elevadas y mucha energía

Una parte puede reutilizarse y otra es disgregada en sus componentes básicos