Un equipo de la Universidad de Binghamton ha sido pionero en un método para convertir los residuos alimentarios en plástico biodegradable, revolucionando potencialmente la gestión de residuos y reduciendo la contaminación plástica.
Ante la creciente preocupación por el desperdicio de alimentos y la contaminación plástica, investigadores de la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York, han logrado un avance revolucionario: convertir los residuos alimentarios en plástico biodegradable. Este innovador proceso tiene el potencial de abordar significativamente dos desafíos ambientales apremiantes.
Según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, entre el 30% y el 40% del suministro de alimentos del país termina desperdiciándose, lo que contribuye a las emisiones de metano y dióxido de carbono de los vertederos.
Al mismo tiempo, los desechos plásticos continúan acumulándose a nivel mundial, lo que genera preocupaciones sanitarias sobre los microplásticos en nuestros ecosistemas.
Imagine transformar una parte de estos residuos alimentarios en plástico biodegradable: una solución ecológica que podría mitigar los residuos y reducir la contaminación plástica. El equipo de investigación pionero, dirigido por el doctorando Tianzheng Liu, junto con Sha Jin, profesor de ingeniería biomédica, y Kaiming Ye, profesor distinguido de SUNY y catedrático de ingeniería biomédica, ha... publicado sus hallazgos fundamentales en la revista Bioresource Technology.
“Bioresource Technology es una revista de alta calidad, por lo que su rápida publicación demuestra la importancia de esta investigación”, declaró Jin en un comunicado de prensa. “Los revisores comentaron que el manuscrito demuestra un gran mérito científico, novedad y relevancia ambiental”.
Esta investigación se basa en el interés inicial de Jin, provocado por una subvención de 2022 del estado de Nueva York para explorar el uso del desperdicio de alimentos.
“Podemos utilizar los desechos alimentarios como recurso para convertirlos en muchos productos industriales, y el polímero biodegradable es solo uno de ellos”, añadió.
El equipo tiene como objetivo no sólo valorizar el desperdicio de alimentos, sino también reducir el coste de fabricación de polímeros ecológicos.
La producción actual de plásticos biodegradables es costosa debido a la necesidad de sustratos de azúcar refinado y cultivos puros de microorganismos. El equipo de Binghamton abordó este problema alimentando Cupriavidus necator bacterias con ácido láctico fermentadas a partir de residuos alimentarios, combinadas con sulfato de amonio.
Estas bacterias sintetizan plástico de polihidroxialcanoato (PHA), que puede recolectarse y moldearse en diversos productos biodegradables. Cabe destacar que se puede recuperar aproximadamente el 90 % del PHA producido por las bacterias.
Liu, cuya experiencia es en investigación con células madre, encontró que la transición a este proyecto fue un desafío pero una gran recompensa.
“La bioconversión de residuos alimentarios en ácidos orgánicos fue relativamente sencilla. El cultivo de bacterias productoras de plástico fue difícil, porque al principio no tenía experiencia con la fermentación bacteriana para la producción de biopolímeros”, declaró en el comunicado de prensa.
Sin embargo, la perseverancia dio sus frutos ya que el equipo perfeccionó el proceso.
Un elemento fundamental de su éxito fue el apoyo de Sodexo y el Servicio de Comedor de la Universidad de Binghamton, que suministró los residuos alimentarios necesarios. Jin señala que la política de SUNY contra el vertido de residuos alimentarios y las prácticas sostenibles de la Universidad contribuyeron a dar forma a su iniciativa.
La investigación también abordó cuestiones prácticas para la ampliación, como la viabilidad de almacenar residuos alimentarios durante una semana sin afectar el proceso de bioconversión y la flexibilidad necesaria para los distintos tipos de residuos alimentarios.
“Descubrimos que el proceso es muy robusto, siempre y cuando tengamos distintos tipos de alimentos mezclados en la misma proporción”, añadió Jin.
En un giro innovador, el equipo está desarrollando el residuo sólido que queda de la fermentación en fertilizante orgánico, proponiendo una alternativa más sostenible a los fertilizantes químicos convencionales.
De cara al futuro, Jin pretende ampliar el proceso, buscando más subvenciones o asociaciones industriales para expandir la producción de plástico biodegradable.
Este avance podría allanar el camino para prácticas de gestión sostenible de residuos y reducir el impacto ambiental tanto del desperdicio de alimentos como del plástico.
Fuente: Universidad de Binghamton