La innovación que diluye la amenaza de los microplásticos

Un problema para el medio ambiente y para la salud pública, sustentado en partículas insolubles y resistentes a la degradación presentes no sólo en el agua, sino también en el aire o en los productos que ingerimos, con una larga tradición (la producción masiva de plásticos comenzó en la primera mitad del siglo XX). En plena era de la sostenibilidad, la normativa vela y vigila para que estas minúsculas partículas reduzcan en un 70% su presencia, mientras que la investigación afronta una fase decisiva para eliminar estos residuos del medio acuático.

En el caso de Álvaro Gallo, investigador postdoctoral del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas-CSIC), su equipo está trabajando con nanopartículas de óxido de hierro «materiales minúsculos que, gracias a sus propiedades magnéticas, se adhieren a los microplásticos para poder atraerlos con un imán, con una estructura multinúcleo que favorece estas capacidades magnéticas». Estas 'nanoflores' (llamadas así por su forma) forman parte del presente del futuro de la lucha contra los residuos en el medio ambiente, en un 'pack' de sostenibilidad en el que también participan sistemas de detección de depósitos de microplásticos en grandes masas de agua (en las que drones con imanes podrán atraer esos microplásticos), filtros magnetizados en las unidades de depuración de aguas residuales domésticas, etc.

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La consideración de 'contaminante emergente' ha hecho que el proceso de investigación sea incipiente, con el desafío añadido de la escalabilidad. «Ya hemos probado (señala Gallo) realizar este proceso en distintos tamaños y formas, en entornos de producción de gramos. Su paso a producción industrial es factible por ejemplo, a cinco años vista pero, para ello hace falta, sin duda, financiación». En este necesidad de aportaciones públicas y privadas, el trabajo del equipo en el que investiga Gallo (proyecto 'Nanopartículas magnéticas para catálisis medioambiental: Hacia una economía circular basada en la revalorización de contaminantes'), acaba de ganar uno de los premios Mares Circulares de Coca Cola.

Otra destacada aportación es la del instituto de investigación Imdea Energía, adscrito a la Comunidad de Madrid, ya que el equipo de investigación de la Unidad de Materiales Porosos Avanzados han desarrollado materiales innovadores capaces de degradar estos contaminantes de manera eficiente «ofreciendo una solución prometedora para mejorar el tratamiento de aguas residuales y proteger el medio ambiente». Estudian plataformas compuestas por materiales porosos, en los que la combinación con enzimas para fomentar los procesos de degradación de dichos microplásticos presentes en el agua (en casos como los de un subproducto del plástico PET, empleado para la fabricación de botellas de agua).

Acciones como esta han llegado a conseguir un porcentaje de degradación del 37% en sólo 24 horas, cuando el proceso, sin intervención de la investigación, tardaría décadas en degradarse en el entorno natural. Y en el caso del 'antes' del proceso, Imdea Materiales ya han dado pasos en el desarrollo de nuevos materiales sostenibles que sustituyan a los actuales plásticos derivados del petróleo: el grupo de investigación de Nanocompuestos Poliméricos de Alto Rendimiento (HPPN) de Imdea Materiales, liderado por el profesor De-Yi Wang, trabaja en polímeros funcionales avanzados derivados de materiales de biomasa. Otra mención a destacar: investigadores del Barcelona Supercomputing Center, junto a grupos del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid, han desarrollado, gracias a métodos computacionales (los de MareNostrum uno de los 'superordenadores' más potentes de Europa), una nueva función para una proteína que degrade este tipo de microresiduos.

Por parte de la iniciativa privada, y en España, la empresa Captoplastic, creada en 2018 de la mano del catedrático José Antonio Casas y las profesoras Zahara Martínez y Macarena Muñoz, del departamento de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), comenzaron su recorrido con una primera inversión de 180.000 euros del fondo BeAble Capital, gestora de capital privado-especializada en 'deep science' (y acaban de cerrar una ronda de inversión de tres millones de euros, por parte de accionistas ya presentes y de nuevos socios). «Nuestra tecnología es pionera (destaca Ismael Olmedo, CEO de Captoplastic), no sólo en la eliminación de microplásticos en cualquier medio acuoso, también en su identificación y cuantificación. De hecho, actualmente, trabajamos en dos vías principales de negocio: el control e identificación de microplásticos, y la captura de los mismos en medios acuosos. Es una tecnología altamente eficiente y totalmente inocua para el medioambiente, siendo además de residuo cero».

La compañía cuenta con soluciones como las propias de Captolab, un equipo autónomo de control de microplásticos, «el primero (comenta Olmedo) a nivel mundial capaz de cuantificar los microplásticos en cualquier muestra de agua de forma autónoma, sin necesidad de solicitar los servicios de un laboratorio especializado. Una tarea esencial debido a la creciente demanda de control del agua con un enfoque medioambiental a la que deben enfrentarse muchas empresas».

Captoplastic está terminando el desarrollo de Captodrink, un equipo de muestreo que permitirá la captura y concentración de microplásticos presentes en aguas destinadas al consumo humano. «Este avance (concluye Olmedo) facilitará su posterior control y garantizará el cumplimiento de las normativas establecidas. Y para 2025 esperamos poner a la venta plantas de captura de microplásticos con una capacidad mínima de 2400 m3/día». Un desempeño sostenible al que se suma Captonline, un equipo de control totalmente automatizado que posibilitará la cuantificación de microplásticos directamente en los efluentes. Permitirá el monitoreo continuo de este contaminante y, además, se espera la aplicación de esta tecnología, por ejemplo, en lavadoras, tanto domésticas como industriales.

Innovación en marcha (otro ejemplo en España es el de Aqualia, con su participación en el proyecto LIFE Phoenix, enmarcado en el programa europeo LIFE) que, en el contexto internacional, cuenta con empresas como la alemana Bioweg, que desarrolla, a través de microbios, una sustitución natural al microplástico, un proceso que nació por la experiencia como biólogos y como consultores para la industria química de sus fundadores, Prateek Mahalwar y Srinivas Karuturi. O como Matter, empresa británica que trabaja desde 2018 en la captura, recolección y reciclaje de microplásticos y que ha conseguido una ronda de inversión de nueve millones de euros, en su caso por parte de S2G Ventures; la estadounidense PolyGone Systems (con responsables procedentes de la Universidad de Princeton), que ha patentado sistemas como el 'cazador de Plástico' y el filtro de raíz artificial… Nos encontramos en la antesala de una esperanzadora acción conjunta en la que, una vez más, la colaboración público-privada resulta esencial, para afrontar un problema de alcance global.