AIGUA MARINA: Fin de vida de los bioplásticos en medio marino. Estudio de la biodegradación, desintegración y ecotoxicidad de bioplásticos

La grave problemática ambiental, asociada a la creciente acumulación de residuos plásticos mal-gestionados en los entornos naturales, ha promovido el desarrollo de políticas de contención a nivel mundial.

La Asamblea General de la ONU, publicó una serie de estrategias clave con visión 2030, representadas en 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible, que buscan proteger el planeta, luchar contra la pobreza e intentar conseguir un mundo más próspero, justo y sostenible. Concretamente, el objetivo 14 promueve la reducción paulatina del uso del plástico y fomenta el estudio de sus efectos en los ecosistemas, especialmente en el marino, puesto que la mayor parte de los residuos plásticos terminan en el mar.

Con todo ello, la demanda de bioplásticos biodegradables se ha disparado, expandiendo su aplicación hacia diferentes sectores industriales. En este sentido, se considera a la biodegradabilidad como una opción para el final de la vida útil de los bioplásticos. La biodegradación es un proceso ligado a la acción de los microorganismos presentes en un entorno particular; los microorganismos asimilan el carbono presente en las cadenas poliméricas y lo transforman en dióxido de carbono, de manera que los productos de este proceso en condiciones aerobias son dióxido de carbono, agua, sales minerales y nueva biomasa, haciendo no se generen residuos. Además, para que el uso de bioplásticos biodegradables sea una respuesta efectiva a la problemática ambiental, estos no deben generar fracciones persistentes en el entorno y, además, el material no debe presentar efectos tóxicos que perturben el correcto desarrollo de los ecosistemas.

La entrada de bioplásticos biodegradables al mercado ha generado la necesidad de establecer una serie de medidas normativas que garanticen los efectos beneficiosos de estos materiales nivel ambiental. Las normas establecen un control instrumental y un paso a paso metodológico que permiten evaluar la biodegradación, la desintegración física y la ecotoxicidad de los bioplásticos en los diferentes entornos (compost, suelo, acuoso, marino). Los factores ambientales de cada entorno como la temperatura, la humedad, la carga microbiana, etc., son determinantes en los procesos degradativos de los bioplásticos, por lo tanto, es necesario estandarizar las condiciones de ensayo para emular de la forma más cercana las condiciones reales.

La importancia de la estandarización de los ensayos, en los cuales se basan estas normas, radica en la obtención de datos fiables y comparables, que permiten al sector de bioplásticos en general, pero, especialmente, a los fabricantes y a los consumidores tener un conocimiento claro sobre el comportamiento del material en su fin de vida. Esta información da lugar a la entrada al mercado de productos realmente sostenibles y amigables con el medio ambiente, o a procesos de reingeniería durante la formulación de los materiales, en caso de que los resultados indiquen que el material se ajusta a los parámetros establecidos. Como ya se ha mencionado, los ensayos deben realizarse con diferentes especificaciones dependiendo del entorno o medio, en medio compost y suelo han sido ampliamente soportados por la normativa vigente, que inclusive ha sido aceptada a nivel europeo, sin embargo, existen varias limitantes en torno a los ensayos estandarizados destinados a la evaluación de la biodegradación en medio marino.

Actualmente, a pesar de la gran cantidad de normas existentes en medio marino, la evaluación resulta insuficiente para predecir de manera realista e integral el comportamiento en el fin de vida de los bioplásticos en este entorno. Dichas normas presentan condiciones de estudio significativamente dispares, de manera que los resultados obtenidos causan confusión y evitan la adecuada comparación entre diferentes materiales, restringiendo a los fabricantes de bioplásticos en la toma de decisiones durante el proceso de desarrollo de los nuevos productos.

Con base en este contexto, el proyecto AIGUA MARINA tiene como objetivo desarrollar metodologías estandarizadas de alta fiabilidad que permitan evaluar la biodegradación, la desintegración y la ecotoxicidad de los bioplásticos en medio marino, con el fin de ayudar a las empresas a desarrollar y comercializar productos bioplásticos verdaderamente inocuos y biodegradables. La biodegradabilidad en ambiente marino se dirige especialmente a los productos destinados a su uso directamente en el mar, por ejemplo, redes de pesca, equipos para la cría de peces y mejillones, flotadores, boyas, etc.

Actualmente, algunos de estos productos elaborados con plásticos convencionales se pierden debido al desgaste o condiciones climáticas adversas, otros son una fuente continua de microplásticos debido a la erosión inducida por la exposición ambiental y el envejecimiento. En esta línea, la producción de estos productos a partir de plásticos biodegradables constituye una importante ventaja competitiva dirigida hacia la apertura de nuevos mercados y el posicionamiento de las empresas a nivel nacional e internacional. Además, el alcance del proyecto comprende la disminución de la basura plástica acumulada en las masas oceánicas y la protección de este importante ecosistema.

La ejecución del proyecto AIGUA MARINA tiene el reto de emular a escala de laboratorio y piloto, las condiciones del mar, el cual se divide en diferentes zonas, con particularidades a nivel de carga microbiana, temperatura, turbulencia, etc. Esto, precisamente, ha sido el cuello de botella de la normativa vigente, la cual presenta protocolos de evaluación de la biodegradación, la desintegración y la ecotoxicidad en medio marino a escala de laboratorio, la cual no ha sido efectiva en la obtención de datos predictivos ajustados al entorno real. Como se ha mencionado, a pesar de la existencia de protocolos de laboratorio para los ensayos mencionados, éstos deben someterse a un minucioso análisis y a una serie de ajustes, resultado de dicho análisis, que permitan generar evaluaciones específicas sobre el efecto real los bioplásticos, que se comercializan actualmente y los potencialmente comercializables, en ambientes marinos.

En este sentido, el proyecto AIGUA MARINA derivará principalmente en protocolos metodológicos que darán lugar a una batería de ensayos destinados a conocer el proceso que sufren los bioplásticos en el medio marino y su impacto sobre este ecosistema. Específicamente, esta batería de ensayos permitirá evaluar, con alta fiabilidad, el grado de biodegradación y de desintegración de los bioplásticos, así como los posibles efectos ecotoxicológicos, generados por degradación de estos materiales, sobre las especies marinas.

Finalmente, cabe destacar que el proyecto se enmarca en los objetivos del Pacto Verde Europeo, promovido por la Comisión Europea para reforzar la competitividad de las empresas mediante la circularidad, la dinamización del conocimiento y de las tecnologías, fomentando en conjunto un modelo de competitividad sostenible.

Este proyecto cuenta con la financiación de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball de la Generalitat Valenciana a través de ayudas del IVACE con la cofinanciación de los fondos FEDER de la UE, dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2021- 2027. Estas ayudas están dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana para el desarrollo de proyectos de I+D de carácter no económico realizados en cooperación con empresas para el ejercicio 2022.