Cada año, más de 20 millones de toneladas de poliestireno, o poliestireno extruido, se acumulan en la Tierra. Está presente en los envases de comida para llevar, los envases de alimentos y el embalaje de envío que protege tu última compra en línea. Una vez desechado, persiste durante siglos.

A diferencia de algunos plásticos, el poliestireno es recalcitrante y no suele reciclarse. Pero un informe reciente ofrece una luz de esperanza: en lugar de permitir que obstruya vertederos y vías fluviales, los científicos están descubriendo cómo descomponerlo y transformarlo en materiales completamente nuevos.

El proceso, llamado supraciclaje biológico, no se limita a fragmentar la espuma y transformarla en productos de menor calidad. En realidad, recicla los residuos para convertirlos en los mismos componentes de alto valor que producen nuevos plásticos, fibras y recubrimientos. Es como darle una segunda vida a la basura, sin petróleo.

El poliestireno está compuesto por cadenas muy largas de moléculas de estireno. Son difíciles de desensamblar. El profesor de biotecnología de la Universidad del Sarre, Christoph Wittmann, formó un equipo que superó el reto con la ayuda de bacterias y enzimas. Tras años de experimentación en el laboratorio, entrenaron a una bacteria, Pseudomonas putida, para que digiriera fragmentos de poliestireno y los transformara en valiosos compuestos químicos.

"El verdadero avance", afirmó Wittmann, "es que nuestros colaboradores de investigación en el INM, dirigidos por la profesora Aránzazu del Campo, pudieron demostrar que los materiales fabricados con nuestro proceso poseen las mismas propiedades que los materiales fabricados con materias primas vírgenes derivadas del petróleo". Es decir, los materiales reciclados son tan resistentes y confiables como los plásticos fabricados directamente a partir del petróleo.

El equipo no lo hizo solo. Colaboraron con químicos de polímeros del grupo de investigación de Markus Gallei, científicos del Instituto Leibniz de Nuevos Materiales y colaboradores en Dortmund y Viena. El proyecto recibió el apoyo del programa Repurpose de la Unión Europea, que se centra en formas creativas de reducir los residuos plásticos.

Uno de los productos más sorprendentes son los químicos utilizados para fabricar nailon. Al inducir la producción de ácido mucónico por parte de bacterias, los investigadores pudieron convertirlo químicamente en ácido adípico y hexametilendiamina. Cada uno tiene cadenas de seis carbonos, una terminada en grupos ácidos y la otra con grupos amino. Al combinarlos, se obtiene el nailon, una sustancia presente en medias, alfombras, asientos de coche, bridas y millones de otros artículos.

El equipo también demostró que es posible fabricar otras sustancias químicas importantes, como el hexanodiol, a partir de residuos de poliestireno. Este tipo de sustancias químicas normalmente se fabrican a partir del petróleo. Ahora que cuentan con la ayuda de microbios, pueden fabricarse a partir de residuos de vasos y bandejas de espuma.

Experimentos de prueba de concepto como estos nunca son perfectos. El rendimiento (la cantidad de producto extraído de los residuos) sigue siendo bajo en comparación con las plantas químicas industriales. Ciertas enzimas pierden su actividad tras múltiples usos, y separar los productos puros de los residuos de reacción sigue siendo costoso y técnicamente difícil.

Sin embargo, la presencia de microbios que puedan ser persuadidos a reciclar la basura para fabricar productos de nailon es un gran paso. Los científicos afirman que sus productos no difieren químicamente de las opciones convencionales, lo que permitiría a las industrias adoptarlos sin alterar los procesos de fabricación.

El reciclaje tradicional produce plástico de baja calidad, cuyo valor es menor que el original. Por eso, la mayor parte del poliestireno se desecha. Sin embargo, el supraciclaje biológico produce sustancias químicas que la industria química necesita para su producción. Este cambio podría convertir el reciclaje en una fuente de ingresos, además de una necesidad ambiental.

El proceso también se integra perfectamente en la idea de una economía circular, donde los residuos se reciclan para obtener materia prima en lugar de un callejón sin salida. Los microbios y las enzimas pueden realizar la tarea en condiciones suaves, con menos calor y menos sustancias químicas tóxicas que los procesos tradicionales. Esto se traduce en una química más limpia y ecológica.

Por supuesto, aún existen desafíos. Es necesario reducir los precios, las enzimas deben durar más y es necesario probar reactores de gran tamaño . Pero los científicos prevén que llegará el día en que la espuma no solo sea un contaminante ambiental, sino también un insumo para nuevos productos.

Para Wittmann, el éxito del proyecto reivindica el poder de la cooperación. Menciona la proximidad del campus de la Universidad del Sarre como una ventaja fundamental. «Puedo reunirme con colegas del departamento de química o del Instituto Leibniz para tomar un café o podemos hablar de un proyecto durante un almuerzo», añadió. «El éxito en sostenibilidad está ligado a la cooperación. No es algo que un investigador pueda lograr solo».

Si se amplía su alcance, el poliestireno podría dejar de ser un problema de residuos para convertirse en una fuente de sustancias químicas valiosas. Esto se traduce en menos vertederos de poliestireno , menos plástico en los océanos y un proceso menos contaminante para la creación de materiales esenciales como el nailon.

Las empresas que utilizan petróleo como materia prima podrían, en su lugar, recurrir a un suministro infinito de espuma reciclada, reduciendo así costos y emisiones.