Microbios devoran PET.

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Aunque ya hay diversos tratamientos para la basura orgánica, ¿qué sucede con los desechos inorgánicos como los plásticos PET cuando finalmente van al tiradero? La solución podría ser cultivar microorganismos “devoradores” de materia inerte, como lo prueba un estudio del IPN.

En pruebas in vitro, científicos de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología (UPIBI), liderados por Claudio Garibay Orijel, lograron que “consorcios” formados por hongos y bacterias degradaran a uno de los principales compuestos del PET (Polietilentereftalato): el ácido teraftálico.

Una vez desarrollada, esta misma tecnología podrá aplicarse a nivel doméstico e industrial para transformar también desechos de materia orgánica putrescible en pequeñas cantidades de energía eléctrica y gas metano, procesos que ayudarán a disminuir la contaminación ambiental.

El PET es uno de los materiales más usados en la industria de envase y embalaje por su ligereza y resistencia, aunque al ser confinado en los basureros tarda 500 años en degradarse. Cuando es reciclado, su principal destino es la fabricación de fibras textiles, según información de la Semarnat.

“En el área ambiental los consorcios de microorganismos (combinaciones de diversos tipos) son más efectivos que los organismos individuales. Por ello decidimos hacer una mezcla de los que no son patógenos para el ser humano y pueden realizar la degradación del PET en forma óptima”, explicó Garibay Orijel.

En entrevista, el doctor en Ciencias en Biotecnología precisó que tras más de tres años de experimentación, lograron que los microorganismos hidrolizaran al mencionado precursor del PET (ácido teraftálico), es decir, que se “comieran” moléculas de este compuesto hasta romperlo en “pedacitos”.

El resultado de este proceso metabólico fue, por un lado, gas metano que puede usarse como combustible; por otra parte, se obtuvieron ácidos orgánicos (acético y propiónico) que al procesarse en un reactor diferente producen una corriente eléctrica directa igualmente aprovechable.

El monto de energía producida con apoyo de microorganismos es relativamente pequeño, de entre 1 y 3.5 miliwatts por gramo. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que tan sólo en el Valle de México se producen a diario 13 mil toneladas de residuos sólidos, de los cuales la mitad es materia orgánica y entre 7 y 12% corresponde a envases PET.

Así que de llevarse este sistema a escala industrial permitiría no sólo reducir entre 80 y 90% la cantidad de residuos acumulados en el DF, sino también importantes ahorros en la producción de electricidad, ya que un relleno sanitario podría producir la energía necesaria para abastecer a una colonia.

Desintegradores biológicos

A fin de degradar compuestos inertes los microorganismos (obtenidos de desechos animales y de suelos de basureros) requieren adaptar su maquinaria biológica enzimática; para ello deben ser cultivados en un ambiente especial donde son constantemente agitados, con condiciones de presión y temperatura controladas.

Esto se logra en matraces o bien al introducir a los microorganismos en cilindros metálicos denominados biorreactores, en los que además se añaden mezclas de fácil degradación formadas con proteínas, grasas y carbohidratos. Una vez que los microbios se multiplican, los científicos del IPN van disminuyendo los compuestos mencionados y añaden el ácido teraftálico.

Así, los microbios se “acostumbran” a consumir el compuesto inerte que se desea degradar. Los investigadores probaron también (además del ácido teraftálico) con una molécula muy parecida a la del PET, el polietilen glicol, un polímero utilizado en la fabricación de anticongelante, con resultados prometedores:

“Tenemos organismos que degradan 5 gramos por litro de polietilen glicol y 5 gramos por litro de ácido teraftálico", especifica Garibay, quien añade que estos resultados superan hasta 6 veces los logros reportados por investigaciones similares en otros países.

Además —compara— esos trabajos requieren un tratamiento térmico previo (a 350o C) a los plásticos PET mediante ácido sulfúrico o clorhídrico para romper física o químicamente sus enlaces, lo que implica manejar esas peligrosas sustancias, además del uso de fuentes energéticas contaminantes.

En contraste, la meta del equipo de expertos de la UPIBI es degradar biológicamente al PET sin añadir ningún otro agente externo (ningún ácido ni tampoco grasas o carbohidratos) y sin quemar combustibles, lo que esperan lograr en su próximo experimento.

En una etapa posterior usarán la tecnología para diseñar biorreactores especiales tanto de uso industrial, para los grandes tiraderos, como a nivel casero. En este último caso proyectan construir un pequeño aparato que por un lado reciba envases PET y que por otro se conecte al bóiler para suministrar el metano suficiente para mantener encendido el piloto.

Para ello, el proyecto de investigación —cuya patente se tramitará posteriormente— ya cuenta con financiamiento del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal.