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Desde un punto de vista químico, los plásticos son polímeros orgánicos de alto peso molecular obtenidos de forma sintética o semi-sintética a partir de diversas sustancias. Aunque sean compuestos orgánicos por su estructura, la polimerización artificial crea enlaces entre los átomos de carbono que no se dan en la naturaleza, lo que hace que la mayoría de plásticos no sean biodegradables.

La biodegradación es la descomposición realizada por microorganismos, principalmente bacterias. Estos microorganismos se alimentan de la sustancia, la transforman y la incorporan de nuevo al ciclo natural de los elementos.

Los polímeros de carbono naturales, como la celulosa, son rápidamente degradados al existir alta cantidad de microorganismos en el medio ambiente capaces de alimentarse de ellos. Pero los polímeros artificiales no son reconocidos por los sistemas enzimáticos de los microorganismos y son degradados mediante otros procesos mucho más lentos que pueden durar cientos e incluso miles de años.

Las botellas de plástico están fabricadas principalmente con PET (Tereftalato de polietileno), un plástico derivado del petróleo que no es biodegradable. La degradación del PET en la naturaleza ocurre principalmente mediante fotodegradación. La acción de los rayos UV del Sol va rompiendo los enlaces del polímero y con el tiempo una pieza de plástico se transforma en multitud de piezas más pequeñas. Es un proceso tan lento que una botella de plástico tarda en descomponerse una media de 450 años.

Además de ser un proceso tan lento, las botellas y demás objetos de plástico desperdiciados en los campos quedan enterrados fácilmente y no son alcanzados por la luz solar. Una botella de plástico enterrada puede durar miles de años sin degradarse.

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Sin embargo, la fotodegradación si es rápida en los en océanos. Un estudio de la Universidad de Nihon (Japón) concluyó que un botella de plástico puede descomponerse en el océano en poco más de 1 año.

Aunque a priori pueda parecer un buen dato, la fotodegradación del plástico en los mares produce compuestos muy tóxicos, como el bisfenol A o poliestireno, que acaban siendo ingeridos por los animales acuáticos y contaminan el agua llegando de nuevo al humano. Son estos derivados invisibles del plástico los que suponen el principal peligro de la contaminación por plásticos.

En realidad si existen bacterias que pueden degradar el PET, pero son tan poco abundantes que es muy raro que una botella de plástico se encuentre con ellas de forma natural. No obstante, el descubrimiento de estas bacterias abre las puertas al diseño de sistemas de tratamiento del PET y otros plásticos que no originen desechos tóxicos como hace la fotodegradación.

Por ahora, lo mejor que se puede hacer con las botellas y envases de plástico es reciclarlos de forma apropiada para que se puedan reutilizar y no terminen contaminando el medio.

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