La contaminación plástica es aparentemente omnipresente en la sociedad, y aunque las bolsas, vasos y botellas de plástico pueden venir primero a la mente, los plásticos también se usan cada vez más para hacer ropa, alfombras y otros textiles.

Un nuevo estudio de la Institución Scripps de Oceanografía de UC San Diego, publicado el 24 de mayo en la revista PLOS One, rastreó por primera vez la capacidad de las telas naturales, sintéticas y mezcladas para biodegradarse directamente en el océano.

La autora principal, Sarah-Jeanne Royer, realizó un experimento en el muelle conmemorativo de Ellen Browning Scripps y descubrió que las telas de celulosa natural y a base de madera se degradaban en un mes. Los textiles sintéticos, incluidos los llamados materiales plásticos compostables como el ácido poliláctico (PLA) y las partes sintéticas de las mezclas textiles, no mostraron signos de degradación incluso después de más de un año sumergidos en el océano.

« Este estudio muestra la necesidad de estandarizar las pruebas para ver si los materiales promocionados como compostables o biodegradables realmente se biodegradan en un entorno natural », dijo Royer, quien realizó la investigación mientras era becario postdoctoral en el laboratorio Dimitri Deheyn en Scripps Oceanography. Royer actualmente permanece afiliado a Scripps Oceanography como académico visitante de la Universidad del Pacífico de Hawái. « Lo que podría biodegradarse en un entorno industrial no necesariamente se biodegrada en el entorno natural y puede terminar como contaminantes marinos y ambientales ».

Impresionantes imágenes de vertederos repletos de montañas de ropa desechada en Chile y Kenia muestran las ramificaciones globales de la moda rápida. Se estima que el 62 por ciento de los textiles, 68 millones de toneladas, ahora están hechos de fibras plásticas y mezclas de plástico, que pueden persistir en el medio ambiente durante décadas o siglos. Los textiles sintéticos también crean contaminación plástica por el desprendimiento de microfibras durante el uso y el lavado regulares. La mayoría de las lavadoras no están diseñadas para filtrar las microfibras, que luego terminan en las aguas residuales y, en última instancia, en el océano.

Los plásticos de base biológica hechos de recursos naturales renovables como el almidón de maíz o la caña de azúcar se han comercializado como una posible solución al problema del plástico. El PLA es uno de esos polímeros en el mercado de plásticos de base biológica, a menudo etiquetado como biodegradable y compostable. El equipo eligió este textil para el estudio debido a su amplio uso como reemplazo de materiales a base de aceite.

Para el experimento, se utilizaron diez tipos diferentes de telas, entre ellas, celulosa a base de madera (conocidas comercialmente como Lyocell, Modal y Viscose); celulosa natural (algodón virgen orgánico y algodón virgen no orgánico); plástico de base biológica (PLA); plástico a base de aceite (tereftalato de polietileno y polipropileno), y mezclas de tejidos de Lyocell mezclado con poliéster y polipropileno. Todos estos son comúnmente utilizados en la industria textil. El tereftalato de polietileno es un tipo de poliéster que a menudo se comercializa como un textil reciclado. El polipropileno se usa en textiles, alfombras, geotextiles, materiales de embalaje y textiles médicos desechables, como máscaras.

Las muestras textiles se colocaron en contenedores de flujo continuo desplegados tanto en la superficie del mar como en el lecho marino a aproximadamente 10 metros (32 pies) de profundidad. Las muestras se examinaron cada siete días, se tomaron imágenes y se extrajeron pequeños fragmentos de muestras duplicadas para su posterior examen en el laboratorio. Esto incluyó microscopía electrónica de barrido para examinar las fibras a alta resolución y espectroscopía Raman para obtener información sobre la composición química y la estructura molecular de las fibras. Luego, las muestras se sumergieron nuevamente, en un proceso que duró 231 días en la superficie del mar y 196 días en el fondo marino.

Después de la conclusión del experimento de Scripps Pier, las muestras se trasladaron al Acuario Experimental en Scripps Oceanography, donde las muestras se expusieron a condiciones controladas de flujo de agua de mar. Mientras que los textiles naturales a base de celulosa se desintegraron repetidamente en 30-35 días, los materiales a base de aceite y de base biológica no mostraron signos de desintegración incluso después de un total de 428 días.

« Los materiales naturales a base de celulosa se desintegrarían en aproximadamente un mes, por lo que los cambiaríamos por una nueva muestra después de que la anterior se desintegrara », dijo Royer. « Las muestras naturales se replicaron cinco veces, mientras que las muestras de plástico permanecieron iguales durante más de un año ».

El examen de las muestras mediante microscopía electrónica permitió al biólogo marino de Scripps, Dimitri Deheyn, autor principal del estudio, medir el tamaño y la estructura de cada fibra. Las fibras naturales se volvieron más delgadas con el tiempo, mientras que el diámetro de las fibras plásticas permaneció igual sin mostrar signos de biodegradación. El coautor del estudio, Francesco Greco, realizó el análisis de espectroscopia Raman en el Departamento de Geología de la Universidad del Noroeste de China, observando la degradación química estructural de las fibras. Greco, ahora en el Instituto de Ciencias Weizmann, encontró cambios significativos en la huella química de los materiales a base de celulosa, mientras que los plásticos a base de bio y aceite permanecieron sin cambios.

Las mezclas de fibras, que entrelazan hebras de fibra natural con hebras de plástico a base de aceite o bio, a menudo se promocionan como una alternativa más sostenible a los textiles fabricados completamente con plásticos sintéticos. Sin embargo, este estudio mostró que solo la parte natural de la fibra se degradó y la porción plástica de la mezcla permaneció intacta.

Además, una empresa independiente probó el mismo tipo de telas en un biorreactor de sistema cerrado, que reproduce un entorno marino en un sistema interior cerrado. El biorreactor permitió medir el porcentaje de dióxido de carbono producido por la actividad microbiana usando las telas como nutrientes, lo que se usó como indicador para medir la biodegradabilidad. Los materiales a base de celulosa mostraron una biodegradación completa en 28 días, mientras que las fibras a base de aceite y de base biológica no mostraron ningún signo de biodegradación.

Los autores del estudio señalan que el plástico poliláctico de base biológica, comercializado como un material ecológicamente prometedor, y el tereftalato de polietileno y el polipropileno a base de aceite, representan una fuente importante de contaminación causada por el hombre y el destino de cómo actúan estos materiales en un entorno natural. debe ser explorado más a fondo.

« Este estudio comparativo destaca cuán crucial es nuestro lenguaje en torno a los plásticos », dijo Deheyn. « De hecho, un bioplástico como el PLA, comúnmente asumido como biodegradable en el medio ambiente porque contiene el prefijo ‘bio’, en realidad no es nada de eso ».

Dados estos resultados, Royer y el equipo esperan que los consumidores sean más conscientes del poder de sus propias elecciones.

« Los consumidores que están preocupados por la contaminación del plástico de microfibra deben tener en cuenta los materiales que compran », dijo Royer. « Todos deberíamos apuntar a comprar menos prendas, optar por materiales de alta calidad a base de celulosa como el algodón, merino o lana que durarán más, o buscar opciones más circulares y sostenibles que reutilicen artículos como intercambios de ropa y grupos Buy Nothing.  »

El estudio fue financiado por la iniciativa Biomimicry for Emerging Science and Technology (BEST) del laboratorio Deheyn con contribuciones de Lenzing, The Walter Munk Foundation for the Oceans y Preserve Calavera. El análisis Raman fue apoyado por el Plan de Jóvenes Mil Talentos de China.

Además de Royer, Deheyn y Greco, Michaela Kogler de Lenzing es coautora del estudio.