La contaminación plástica parece ser omnipresente en la sociedad, y aunque las bolsas, vasos y botellas de plástico pueden venir primero a la mente, el plástico se usa cada vez más para hacer ropa, alfombras y otros textiles.
Un nuevo estudio del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, publicado el 24 de mayo en la revista Mas unorastreando por primera vez la capacidad de los tejidos naturales, sintéticos y combinados para biodegradarse directamente en el océano.
La autora principal, Sarah Jane Royer, realizó un experimento en el muelle conmemorativo de Ellen Browning Scripps y descubrió que las telas de celulosa natural y de madera se deterioraban en un mes. Los textiles sintéticos, incluidos los llamados plásticos biodegradables como el ácido poliláctico (PLA) y las porciones sintéticas de mezclas textiles, no mostraron signos de deterioro incluso después de más de un año de estar sumergidos en el océano.
«Este estudio muestra la necesidad de estandarizar las pruebas para determinar si los materiales promocionados como biodegradables o biodegradables realmente se descomponen», dijo Royer, quien realizó la investigación mientras era investigador postdoctoral en el laboratorio de Dimitri Dehin en Scripps Oceanography en un entorno natural. Royer está afiliado actualmente a Scripps Oceanography como académico visitante de la Universidad del Pacífico de Hawái. “Lo que puede biodegradarse en un ambiente industrial no necesariamente se degrada en el ambiente natural y puede terminar como un contaminante marino y ambiental”.
Impresionantes imágenes de contenedores llenos de montañas de ropa desechada en Chile y Kenia muestran las ramificaciones globales de la moda rápida. Se estima que el 62 por ciento de los textiles, 68 millones de toneladas, ahora están hechos de fibras plásticas y mezclas de plástico, que pueden durar en el medio ambiente durante décadas o siglos. Los textiles sintéticos también producen contaminación plástica por el desprendimiento de microfibras durante el uso y el lavado habituales. La mayoría de las lavadoras no están diseñadas para filtrar las microfibras, que luego terminan en las aguas residuales y, finalmente, en el océano.
Los bioplásticos elaborados a partir de recursos naturales renovables como el almidón de maíz o la caña de azúcar se han comercializado como una posible solución al problema del plástico. El PLA es uno de esos polímeros en el mercado de bioplásticos, a menudo descrito como biodegradable y biodegradable. El equipo eligió este tejido para el estudio debido a su amplio uso como alternativa a los materiales a base de aceite.
Para el experimento, se utilizaron diez tipos diferentes de telas, incluyendo celulosa a base de madera (comercialmente conocida como Lyocel, Modal y Viscose); celulosa natural (algodón virgen orgánico y algodón virgen inorgánico); bioplástico (PLA); Plástico a base de aceite (tereftalato de polietileno y polipropileno), una mezcla de tejido mixto poliéster-polipropileno Lyocel. Todos estos son comúnmente utilizados en la industria textil. El tereftalato de polietileno es un tipo de poliéster que a menudo se comercializa como tela reciclada. El polipropileno se usa en textiles, alfombras, geotextiles, materiales de empaque y textiles médicos como máscaras.
Las muestras de tejido se colocaron en contenedores de flujo esparcidos en la superficie del mar y en el fondo del mar a una profundidad de aproximadamente 10 m (32 pies). Las muestras se examinaron cada siete días, se tomaron fotografías y se extrajeron pequeños fragmentos de muestras duplicadas para su posterior examen en el laboratorio. Esto incluyó microscopía electrónica de barrido para examinar las fibras a alta resolución y espectroscopía Raman para obtener información sobre la composición química y la estructura molecular de las fibras. Luego, las muestras se sumergieron nuevamente, en un proceso que duró 231 días en la superficie del mar y 196 días en el fondo del mar.
Después de completar el experimento de Scripps Pier, las muestras se transfirieron al acuario experimental en Scripps Oceanography, donde las muestras se expusieron a condiciones controladas de flujo de agua de mar. Mientras que los textiles naturales a base de celulosa se desintegraron repetidamente a los 30–35 días, los materiales biológicos y a base de aceite no mostraron signos de desintegración incluso después de 428 días.
«Los materiales a base de celulosa natural se desintegrarán en aproximadamente un mes, por lo que reemplazaremos una nueva muestra después de que la muestra anterior se desintegre», dijo Royer. «Las muestras naturales se repitieron cinco veces, mientras que las muestras plásticas permanecieron intactas durante más de un año».
El examen de las muestras por microscopía electrónica permitió al biólogo marino de Scripps, Dimitri DeHaene, autor principal del estudio, medir el tamaño y la estructura de cada fibra. Las fibras naturales se volvieron más delgadas con el tiempo, mientras que el diámetro de las fibras plásticas permaneció igual sin ningún signo de biodegradación. El coautor del estudio, Francesco Greco, realizó espectroscopía Raman en el Departamento de Geología de la Universidad del Noroeste en China, observando la degradación estructural química de las fibras. Greco, que ahora se encuentra en el Instituto de Ciencias Weizmann, encontró cambios significativos en la firma química de los materiales a base de celulosa, mientras que los bioplásticos y el aceite permanecieron sin cambios.
Las mezclas de fibras, que entrelazan hebras de fibras naturales con hilos de plástico orgánico o a base de aceite, a menudo se promocionan como una alternativa más sostenible a los textiles hechos completamente de plásticos sintéticos. Este estudio mostró, sin embargo, que solo la parte natural de las fibras se descompuso, quedando intacta la parte plástica de la mezcla.
Además, el mismo tipo de tejido fue probado en un biorreactor cerrado por una empresa independiente, que replica el ambiente marino en un sistema cerrado interior. El biorreactor permitió medir el porcentaje de dióxido de carbono producido por la actividad microbiana utilizando tejidos como alimentadores, por lo que se utilizó como medida alternativa de biodegradación. Los materiales a base de celulosa mostraron una biodegradación completa en 28 días, mientras que los materiales a base de aceite y las biofibras no mostraron signos de biodegradación.
Los autores del estudio señalan que los bioplásticos, que se comercializan como un material ambientalmente prometedor, y el tereftalato de polietileno y el polipropileno a base de aceite, son una fuente importante de contaminación causada por el hombre, y el destino de cómo funcionan estos materiales en el entorno natural debe ser explorado más a fondo.
«Este estudio comparativo destaca cuán importante es nuestro lenguaje en torno a los plásticos», dijo DeHaene. «De hecho, los bioplásticos como el PLA, que generalmente se supone que son biodegradables en el medio ambiente porque tienen el prefijo ‘bio’, en realidad no son nada por el estilo».
Dados estos resultados, Royer y el equipo esperan que los consumidores sean más conscientes del poder de sus elecciones.
«Los consumidores preocupados por la contaminación del plástico de microfibra deben ser muy conscientes de los materiales que compran», dijo Royer. “Todos deberíamos apuntar a comprar menos ropa, elegir materiales de alta calidad a base de celulosa como el algodón, merino o lana que duren más, o buscar opciones más circulares y sostenibles que reciclen artículos como intercambios de ropa y colecciones Buy Nothing”.
El estudio fue financiado por la iniciativa Biomimetic Emerging Science and Technology (BEST) de Deheyn Lab con contribuciones de Lenzing, la Fundación Walter Munk Ocean y Calavera Conservancy. El análisis Raman fue apoyado por el plan Young Thousand Talents of China.
Además de Royer, Deheyn y Greco, Michaela Kogler de Lenzing es coautora del estudio.
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