Microplástico – Oportunidad para destacar

Figura 1: Para una evaluación diferenciada, también hay que tener en cuenta lo siguiente: el microplástico no es solo plástico, sino que posiblemente contiene trazas de sustancias introducidas involuntariamente y potencialmente peligrosas. Esto incluye, por ejemplo, antimonio del catalizador de antimonio trióxido, mercurio, plomo, cadmio y mucho más. Se pueden detectar estas trazas de contaminantes mediante un análisis combinado de datos de contaminación y comparaciones de datos, como por ejemplo con una combinación de EDX (Espectroscopía de fluorescencia de rayos X de dispersión de energía) y FTIR (Espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier), junto con un software «EDXIR» para el procesamiento simultáneo de datos de ambos métodos. (Imagen: Shimadzu)

El microplástico ha llegado a la sociedad en un doble sentido. Químico-analíticamente, ya se ha detectado en el tracto gastrointestinal, en la sangre, en la linfa y en el hígado de animales1 e incluso en las heces de humanos2. También ha llegado como tema político para un amplio público, lo que impulsa a los investigadores a arrojar luz y orden en este campo complejo y a identificar posibles necesidades de acción para las empresas involucradas.

«Quien se ocupa de problemas ambientales en calidad de investigador, hoy no puede ignorar el microplástico», afirma claramente el Prof. Dr. Bernd Nowack del Grupo de Evaluación y Gestión de Riesgos Ambientales en la Empa en St. Gallen. «Pero es importante definir de qué estamos hablando exactamente. Una distinción fundamental es la entre microplástico primario y secundario.»

Plásticos utilizados de manera específica

En general, se denomina microplástico a las partículas de plástico con un tamaño inferior a 5 milímetros. El microplástico primario se añade específicamente a ciertos productos para lograr propiedades especiales, por ejemplo, las llamadas microperlas en cosméticos. Estas deben actuar como agentes exfoliantes para la piel, servir como rellenos o formadores de película y controlar la viscosidad, demostrando ser verdaderos multitalentos.

Así, el microplástico también juega un papel en procesos técnicos. Un estudio de la Universidad de Basilea ha detectado, por ejemplo, bolas intercambiadoras de iones hechas con resinas de intercambio iónico (por ejemplo, a base de poliestireno) en el Rin3.

En el caso del microplástico primario, el fabricante puede hacer algo. Muchos aprovechan la oportunidad y sustituyen, por ejemplo, polímeros sintéticos por naturales (como cáscaras de nuez). Sin embargo, el microplástico secundario, es decir, los residuos plásticos, representa un problema de eliminación. Se genera, por ejemplo, en todas partes donde durante el lavado se liberan fibras sintéticas de poliéster4.

Tanto los consumidores finales como los procesos químico-farmacéuticos deben aumentar su conciencia: ¿podría liberarse microplástico durante la manipulación del material y llegar a las aguas superficiales? ¿Podría el propio proceso liberar microplástico al medio ambiente (por ejemplo, las bolas mencionadas de resinas de intercambio iónico)?

Estas preguntas son aún más apremiantes, ya que una modelización del Instituto de Investigación de Materiales Empa en su sede de St. Gallen, en colaboración con la Oficina Federal de Medio Ambiente, arroja nueva luz sobre la temática. Aunque el estudio aún no ha sido publicado, ya se puede decir5: el microplástico secundario tiene un papel mucho mayor en el balance ambiental total que el primario. Se analizó el flujo de materiales de siete plásticos de uso frecuente: LDPE (polietileno de baja densidad), HDPE (polietileno de alta densidad), PP (polipropileno), PS (poliestireno), EPS (poliestireno expandido/espuma de poliestireno), PVC (policloruro de vinilo) y PET (polietileno tereftalato). En consecuencia, no sería correcto hablar en general de microplástico, sino de micro-LDPE, micro-HDPE, etc. El análisis del flujo de materiales se centra en la pregunta: ¿Qué cantidad de un plástico determinado se produce? ¿Cómo se recogen y eliminan los residuos? ¿Cómo llegan a los cuerpos de agua los residuos remanentes, por ejemplo?

Se requiere análisis de plásticos

Los investigadores primero detectaron que, para la toma de muestras, en ocasiones se «pescaba» en el río con redes de plancton y el material capturado se analizaba bajo el microscopio. De esta manera, se pueden identificar plásticos y, en particular, microplásticos. «En general, encontramos métodos inconsistentes tanto en la toma de muestras como en el análisis, muchas veces solo resultados cualitativos y una falta de comparabilidad entre los procedimientos utilizados», resume el Prof. Nowack sus experiencias.

Un análisis más importante y de mayor dificultad que el microplástico en cuerpos de agua es el análisis del suelo. Aquí llega la mayor parte del material, y es necesario cuantificar el carbono de polímeros en una matriz rica en carbono, lo cual a menudo solo se logra mediante digestiones muy agresivas. Existe una gran necesidad de investigación analítica, validación y armonización de métodos en este campo.

El desgaste de neumáticos, un desafío destacado

Una disciplina analítica especializada con peso creciente es el análisis del desgaste de neumáticos. En los últimos años, se han acumulado cantidades cada vez mayores de microplástico, que se depositan en los suelos. Al mismo tiempo, los químicos analíticos han buscado relativamente poco, ya que el caucho de neumáticos es difícil de identificar en una muestra ambiental, más aún que, por ejemplo, el polietileno.

Una cierta tranquilidad se obtiene de una evaluación de riesgos basada en la directiva de la UE sobre sustancias químicas Reach, que arrojó valores muy bajos5.

«A veces hay que usar gramos de microplástico por litro para que los Daphnia, que actúan como 'biosensores', muestren una reacción», comenta el Prof. Nowack. «El plástico es muy inerte. Así, el problema del microplástico podría ser menor de lo que se piensa comúnmente. Sin embargo, en ciertos ríos de Asia existe un riesgo algo mayor.»

En Europa, el riesgo ecotoxicológico por microplástico es bajo, aunque no se puede descartar. Los investigadores locales también señalan indicios de que el microplástico puede dañar el tracto gastrointestinal mediante la promoción de reacciones inflamatorias o por la absorción de diversos compuestos acompañantes2.

Por ello, aún existe una necesidad importante de estudios sobre el microplástico. Su minimización en procesos químicos, farmacéuticos y biotecnológicos parece recomendable según el estado actual de la ciencia, así como la optimización de los métodos analíticos para su detección. Esto también implica que: quienes trabajan en producción o laboratorios con tecnología de punta en áreas especializadas tienen aquí un campo ideal para destacar en la competencia.

Bibliografía

1. http://www.chemie.de/news/1158036/erstmals-mikroplastik-im-menschen-nachgewiesen.html?WT.mc_id=ca0259 (consulta el 21.2.2019).
2. Evaluación de concentraciones de microplástico en las heces humanas – Resultados preliminares de un estudio prospectivo; Philipp Schwabl, Bettina Liebmann, Sebastian Köppel, Philipp Königshofer, Theresa Bucsics, Michael Trauner, Thomas Reiberger; presentado en el marco de la UEG Week 2018 en Viena, el 24 de octubre de 2018 [como se cita en la fuente 1].
3. Mani T, Blarer P, Storck FR, Pittroff M, Wernicke T, Burkhardt-Holm P: Detección repetida de microperlas de poliestireno en el río Rin inferior. Environ Pollut 2019 feb;245:634-641.
4. Hernandez E, Nowack B, Mitrano DM: Textiles de poliéster como fuente de microplásticos en hogares: un estudio mecanicista para entender la liberación de microfibras durante el lavado. Environ Sci Technol 2017, 51, 7036-7046.
5. Adam V, Yang T, Nowack B: Hacia una evaluación del riesgo ecotoxicológico de microplásticos: comparación de datos disponibles de peligros y exposición en aguas dulces. Environmental Toxicology and Chemistry 2019;38(2):436-447.