/ jueves 10 de octubre de 2019

La luz del sol degrada el poliestireno más rápido de lo que se pensaba

La estructura química del poliestireno es compleja y voluminosa

Un estudio de investigadores de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), en Estados Unidos, ha demostrado que el poliestireno, uno de los plásticos más ubicuos del mundo, puede degradarse en décadas o siglos cuando se expone a la luz solar, en lugar de miles de años como se pensaba anteriormente, según publican en la revista 'Environmental Science and Technology Letters'.

"En este momento, los responsables políticos generalmente asumen que el poliestireno dura para siempre en el medio ambiente --apunta Collin Ward, químico marino del WHOI y autor principal del estudio--. Eso es parte de la justificación para escribir una política que lo prohíba y una de nuestras motivaciones para este estudio fue entender si el poliestireno realmente dura para siempre".


"No estamos diciendo que la contaminación por plásticos no sea mala --puntualiza--, solo que la persistencia del poliestireno en el medio ambiente puede ser más corto y probablemente más complicado de lo que habíamos creído hasta ahora. Pero la posibilidad de daños al medio ambiente durante décadas todavía está ahí".

El poliestireno se ha detectado asiduamente en los océanos del mundo desde la década de 1970. Ward dice que la idea de que la luz del sol degrada los plásticos no es nada nuevo: "Basta con mirar los juguetes de plástico, los bancos de los parques o las sillas de jardín, que pueden decolorarse rápidamente".

Sin embargo, el estudio del WHOI muestra que la luz solar no solo hace que los plásticos se descompongan físicamente, sino que también los degrada químicamente en carbono orgánico disuelto y trazas de dióxido de carbono, a niveles demasiado bajos para afectar el cambio climático.


Una vez que el plástico sufre esta transformación, su forma original desaparece del medio ambiente y se convierte en subproductos completamente nuevos que no pueden verse a simple vista. Considerar cómo ocurre esta transformación será una parte importante de la estimación de la cantidad de plástico que hay en el medio ambiente, agrega.

Las estimaciones anteriores de la rapidez con que se descompone el poliestireno se basaron en un conjunto diferente de supuestos, señala Ward. Estudios anteriores se han centrado en gran medida en el papel que juegan los microbios para degradarlos, en lugar de considerar otros factores como la luz solar.

Eso no es del todo sorprendente, admite Chris Reddy, químico marino de WHOI y coautor del artículo. El plástico es solo otra forma de carbono orgánico y presumiblemente los microbios lo "comerían", pero advierte que los microbios también son inteligentes y selectivos. La estructura química del poliestireno es compleja y voluminosa con una columna vertebral basada en un anillo que obstaculizará los microbios o simplemente hará que el plástico no les merezca la pena como alimento.


"Aunque la columna vertebral de poliestireno en forma de anillo lo convierte en un blanco difícil para los microbios, es la forma y el tamaño perfectos para captar ciertas frecuencias de luz solar", agrega Ward. Absorber esa energía puede romper los enlaces de carbono.

En el laboratorio, los investigadores probaron si la luz solar podría transformar el poliestireno al exponer cinco muestras diferentes de poliestireno disponible comercialmente. El grupo sumergió cada uno de ellos en recipientes de vidrio con agua sellados y situó sobre ellos un simulador solar, una lámpara que reproduce las frecuencias de la luz del sol. Luego, los científicos recogieron CO2 y compuestos que se disolvieron en el agua.

Con diversas herramientas químicas, incluido un espectrómetro de masas con acelerador del tamaño de una habitación, Ward y sus colegas rastrearon los orígenes de los átomos de carbono que se encontraban tanto en el CO2 como en el agua filtrada.

"Utilizamos varios métodos para hacer esto, y todos señalaron el mismo resultado: la luz solar puede transformar el poliestireno en CO2. Pero necesitamos más investigación para comprender qué sucede con los otros productos que se disuelven en agua", admite Ward.

El estudio también encontró que los aditivos del poliestireno, que pueden determinar su color, flexibilidad y otras características físicas, juegan un papel importante en la descomposición. "Diferentes aditivos parecen absorber diferentes frecuencias de la luz solar, lo que influye en la rapidez con que el plástico se descompone", dice Reddy.

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Un estudio de investigadores de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), en Estados Unidos, ha demostrado que el poliestireno, uno de los plásticos más ubicuos del mundo, puede degradarse en décadas o siglos cuando se expone a la luz solar, en lugar de miles de años como se pensaba anteriormente, según publican en la revista 'Environmental Science and Technology Letters'.

"En este momento, los responsables políticos generalmente asumen que el poliestireno dura para siempre en el medio ambiente --apunta Collin Ward, químico marino del WHOI y autor principal del estudio--. Eso es parte de la justificación para escribir una política que lo prohíba y una de nuestras motivaciones para este estudio fue entender si el poliestireno realmente dura para siempre".


"No estamos diciendo que la contaminación por plásticos no sea mala --puntualiza--, solo que la persistencia del poliestireno en el medio ambiente puede ser más corto y probablemente más complicado de lo que habíamos creído hasta ahora. Pero la posibilidad de daños al medio ambiente durante décadas todavía está ahí".

El poliestireno se ha detectado asiduamente en los océanos del mundo desde la década de 1970. Ward dice que la idea de que la luz del sol degrada los plásticos no es nada nuevo: "Basta con mirar los juguetes de plástico, los bancos de los parques o las sillas de jardín, que pueden decolorarse rápidamente".

Sin embargo, el estudio del WHOI muestra que la luz solar no solo hace que los plásticos se descompongan físicamente, sino que también los degrada químicamente en carbono orgánico disuelto y trazas de dióxido de carbono, a niveles demasiado bajos para afectar el cambio climático.


Una vez que el plástico sufre esta transformación, su forma original desaparece del medio ambiente y se convierte en subproductos completamente nuevos que no pueden verse a simple vista. Considerar cómo ocurre esta transformación será una parte importante de la estimación de la cantidad de plástico que hay en el medio ambiente, agrega.

Las estimaciones anteriores de la rapidez con que se descompone el poliestireno se basaron en un conjunto diferente de supuestos, señala Ward. Estudios anteriores se han centrado en gran medida en el papel que juegan los microbios para degradarlos, en lugar de considerar otros factores como la luz solar.

Eso no es del todo sorprendente, admite Chris Reddy, químico marino de WHOI y coautor del artículo. El plástico es solo otra forma de carbono orgánico y presumiblemente los microbios lo "comerían", pero advierte que los microbios también son inteligentes y selectivos. La estructura química del poliestireno es compleja y voluminosa con una columna vertebral basada en un anillo que obstaculizará los microbios o simplemente hará que el plástico no les merezca la pena como alimento.


"Aunque la columna vertebral de poliestireno en forma de anillo lo convierte en un blanco difícil para los microbios, es la forma y el tamaño perfectos para captar ciertas frecuencias de luz solar", agrega Ward. Absorber esa energía puede romper los enlaces de carbono.

En el laboratorio, los investigadores probaron si la luz solar podría transformar el poliestireno al exponer cinco muestras diferentes de poliestireno disponible comercialmente. El grupo sumergió cada uno de ellos en recipientes de vidrio con agua sellados y situó sobre ellos un simulador solar, una lámpara que reproduce las frecuencias de la luz del sol. Luego, los científicos recogieron CO2 y compuestos que se disolvieron en el agua.

Con diversas herramientas químicas, incluido un espectrómetro de masas con acelerador del tamaño de una habitación, Ward y sus colegas rastrearon los orígenes de los átomos de carbono que se encontraban tanto en el CO2 como en el agua filtrada.

"Utilizamos varios métodos para hacer esto, y todos señalaron el mismo resultado: la luz solar puede transformar el poliestireno en CO2. Pero necesitamos más investigación para comprender qué sucede con los otros productos que se disuelven en agua", admite Ward.

El estudio también encontró que los aditivos del poliestireno, que pueden determinar su color, flexibilidad y otras características físicas, juegan un papel importante en la descomposición. "Diferentes aditivos parecen absorber diferentes frecuencias de la luz solar, lo que influye en la rapidez con que el plástico se descompone", dice Reddy.

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