Los microplásticos se convirtieron en una de las amenazas ambientales más complejas de las últimas décadas. Estas diminutas partículas, generadas por la degradación de productos plásticos o liberadas directamente al ambiente, se encuentran en ríos, lagos, océanos, aguas residuales e incluso en el cuerpo humano.
Diversas investigaciones documentaron su presencia en ecosistemas acuáticos, alimentos y tejidos humanos, lo que incrementó la preocupación sobre sus posibles efectos en la salud y el medio ambiente. Frente a este desafío, la comunidad científica busca tecnologías capaces de remover estos contaminantes de forma eficiente, económica y sostenible.
En este contexto, un grupo de investigadores de universidades y centros de investigación de Estados Unidos presentó una propuesta innovadora denominada RUMBA (Remediation and Upcycling of Microplastics by Algae), una plataforma que utiliza algas modificadas para capturar microplásticos, remover nutrientes de aguas residuales y transformar los residuos recuperados en nuevos materiales con valor agregado.
La investigación, publicada en la revista Nature Communications, plantea una visión diferente sobre la contaminación por plásticos. En lugar de considerar los microplásticos únicamente como residuos que deben eliminarse, propone convertirlos en un recurso que puede reincorporarse a nuevos procesos productivos dentro de una economía circular.
Un problema creciente para los sistemas hídricos
Cada año se generan cientos de millones de toneladas de plásticos en el mundo. Una parte importante termina fragmentándose hasta formar microplásticos y nanoplásticos que pueden permanecer durante largos periodos en el ambiente. El problema es especialmente complejo para los sistemas de tratamiento de agua, ya que las partículas más pequeñas son difíciles de capturar mediante tecnologías convencionales.
Aunque las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden retener parte de estos contaminantes, la eficiencia disminuye conforme el tamaño de las partículas se reduce. Además, los métodos actuales suelen generar residuos secundarios que requieren almacenamiento o tratamiento adicional.
Ante estas limitaciones, los investigadores exploraron el potencial de organismos biológicos para capturar microplásticos de manera más eficiente.
Así funciona esta tecnología
La plataforma RUMBA utiliza una cepa de cianobacterias modificadas para desarrollar superficies altamente hidrofóbicas. Esta característica permite que las células se adhieran fácilmente a los microplásticos, que también presentan propiedades hidrofóbicas.
Cuando ambos elementos entran en contacto, se forman agregados que sedimentan rápidamente y pueden retirarse del agua con facilidad. A diferencia de otras tecnologías biológicas, este mecanismo no depende principalmente de sustancias extracelulares producidas por los microorganismos, sino de interacciones hidrofóbicas entre las células y los plásticos.
Los resultados obtenidos fueron sobresalientes. El sistema logró eliminar el 91.4% de los microplásticos de poliestireno en apenas una hora, superando ampliamente la eficiencia reportada por otros métodos biológicos estudiados previamente. Además, alcanzó una capacidad de captura cercana a 0.1 gramos de microplásticos por cada gramo de biomasa producida.
Otro aspecto relevante es que la tecnología mostró capacidad para capturar distintos tipos de microplásticos, incluyendo poliestireno (PS), polietileno (PE) y tereftalato de polietileno (PET), materiales ampliamente utilizados en envases, textiles y productos de consumo cotidiano.
Tratamiento de aguas residuales y remoción de nutrientes
Uno de los elementos más innovadores del estudio es la integración de la remoción de microplásticos con el tratamiento de aguas residuales.
Las cianobacterias utilizadas en el sistema consumen nutrientes presentes en las aguas residuales, como nitrógeno y fósforo, que son responsables de procesos de contaminación como la eutrofización.
Durante las pruebas, el sistema logró remover hasta 97.5% de nitratos y prácticamente la totalidad del amonio presente en algunas muestras de aguas residuales. Asimismo, redujo de forma significativa las concentraciones de fosfatos.
Esta capacidad abre la posibilidad de desarrollar procesos integrados que permitan tratar simultáneamente distintos tipos de contaminantes presentes en el agua, optimizando recursos e infraestructura.
De residuos a nuevos materiales
La propuesta no termina con la captura de microplásticos. Los investigadores también desarrollaron un proceso para aprovechar los materiales recuperados.
La biomasa de algas y los microplásticos capturados se utilizan para fabricar biocompuestos que pueden transformarse en películas plásticas con propiedades mecánicas mejoradas. Los ensayos mostraron incrementos significativos en elasticidad y resistencia al impacto respecto a materiales elaborados únicamente con plástico convencional.
Este enfoque permite evitar que los microplásticos retirados regresen al ambiente y, al mismo tiempo, genera un producto con valor comercial.
