Que los mares y océanos se han convertido en vertederos es una realidad aceptada ya por todos los expertos, la única incertidumbre es cómo de grande es el basurero. Según la primera estimación de cuánto plástico llega a las aguas cada año en todo el mundo, la situación es mucho peor de lo que se esperaba.

Pero lo malo es lo que los técnicos llaman “Fragmentación y dispersión global” y es que el plástico en el medio ambiente comienza en seguida a fragmentarse en partículas cada vez más pequeñas, capaces de ser transportadas a grandes distancias por el viento y el agua.  Algunas partículas son tan pequeñas que no pueden verse a simple vista. Por pequeñas que sean siguen siendo no biodegradables y conservando su toxicidad. Las aguas del mar están contaminadas.

En 2010 se vertieron al mar una media de ocho millones de toneladas de plástico desde 192 países con costa, según un estudio publicado en Science. Es una descomunal masa entre 10 y 1.000 veces mayor que la que habría flotando, es decir, como con los icebergs, el problema de la contaminación marina puede ser monstruosamente mayor de lo que se aprecia desde la superficie.

Si se colocara toda esa basura a lo largo de las costas de la Tierra, habría cinco bolsas de la compra llenas de plásticos cada 30 centímetros, dice Jenna Jambeck, investigadora de la Universidad de Georgia y coautora del estudio. La masa de residuos crecerá cada año, dice. En 2015 se lanzarán al mar más de nueve millones de toneladas y, en 2025, el doble que en 2010.

En 2025 la cantidad acumulada puede alcanzar los 155 millones de toneladas

Hasta ahora, varios trabajos habían estimado cuánto plástico hay ya flotando en el mar, pero ninguno se había propuesto calcular cuánto llega desde tierra cada año. El equipo de Jambeck lo ha hecho en base a datos oficiales de producción de plásticos, renta de cada país y gestión de residuos. Su estudio se centra en las poblaciones costeras, las que viven a una distancia de hasta 50 kilómetros del mar y el trabajo ha englobado zonas en las que habitan unos 2.000 millones de personas.

Los autores consideran que el origen de los residuos que acaban en el mar está en todo ese plástico que se tira de mala forma (por ejemplo en vertederos a cielo abierto o como desperdicios en el suelo) y que escapa a los servicios de recogida de basuras. Una fracción, mayor o menor dependiendo de las condiciones en cada país, acabará en el mar. El estudio ha calculado esa fracción en base a datos de EE UU y después los ha extrapolado al resto usando varios rangos de conversión.

Los cálculos indican que en 2010 se produjeron 99, 5 millones de toneladas de residuos plásticos en el área estudiada, de las que 31, 9 millones fueron mal retiradas, es decir, susceptibles de llegar al mar. De toda esa masa de basura, entre 4, 8 y 12, 7 millones de toneladas llegaron al mar (la media serían esos ocho millones de toneladas los que habla Jambeck).

China encabeza la lista de 20 países más contaminantes, en la que también está la UE y EE UU

El estudio señala a los 20 países que más contaminan y que, juntos, producen más del 80% de todo el plástico mal gestionado que hay en el mundo. China es de largo el número uno, seguido por Indonesia, Filipinas, Vietnam y Sri Lanka. Más países asiáticos que actualmente experimentan una potente expansión económica como Bangladesh, Malasia o Myanmar también aparecen alto en la lista, intercalados con algunos africanos como Egipto, Nigeria o Suráfrica, entre otros. En el puesto 16 está Brasil, en el 19 Corea del Norte y en el 20, EE UU. Los países con costa de la UE ocuparían el puesto 18, señala el trabajo.

La fragmentaron es el primer paso al plástico invisible. Estudios anteriores, incluido uno realizado con datos de la expedición Malaspina, habían calculado que hay entre 6.350 y 245.000 toneladas de plástico flotante. Sus autores ya advirtieron de que se trataba de una fracción muy pequeña de lo que realmente podría haber en los océanos.

Para Andrés Cózar, investigador de las Universidad de Cádiz que participó en el estudio de Malaspina, el trabajo actual aporta “una pieza importante del puzzle de la polución marina con plásticos”. “Probablemente, el punto más débil es la conversión de plástico mal gestionado a plástico que acaba en el océano, pues usan porcentajes bastante constantes para todos los países”, advierte. Pero aún así las estimaciones encajan con las cantidades de plástico que su propio equipo echó en falta al analizar los residuos en superficie.

Según mapas de los países analizados, cuanto más oscuro el color, más plástico envían al mar. Estos datos son los últimos de la revista Science. El nuevo estudio refuerza la hipótesis de una evolución en vertical del plástico en el mar. La mayor cantidad no estaría en esas supuestas islas flotantes de plástico, cuya existencia puso en entredicho la propia expedición Malaspina, sino una masa mucho mayor que se descompone y acaba en fondo. Cózar señala que cuando se trata de plástico, en la fauna marina “siempre que se busca se encuentra”, y ya se ha hallado este material en el sistema digestivo de en unas 600 especies, desde ballenas a mejillones. Otras mediciones recientes de las capas profundas del océano han detectado una gran abundancia de microplásticos, dice, y todas estas piezas del puzzle apuntan a que hay un tránsito vertical del plástico desde la superficie al fondo marino cuyas consecuencias son desconocidas. “No sabemos lo que está pasando con todo ese plástico en el fondo marino”, reconoce Cózar.

Los autores del estudio calculan que, de no hacer nada, en 2025 se habrán vertido al océano unos 155 millones de toneladas de plásticos. Se trata de una proyección incierta, claro, y además, dicen, hay posibilidad de reducir de forma drástica la llegada de los residuos al mar, por ejemplo, mejorando los sistemas de recogida de basuras. Uno de los mayores retos es conseguir que esto suceda en los países en desarrollo que copan la lista de los más contaminantes.

Nuestros mares, playas y la cadena alimentaria marina han sido ya contaminados de manera grave e irreversible.

Las grandes manchas de basura. En los giros oceánicos de todo el mundo (las zonas centrales de los mares) ya hay más plástico en suspensión que plancton (es decir, más plástico que comida). Son las llamadas “grandes manchas de basura”. En su gran mayoría están compuestas por fragmentos pequeños (menos de 4 mm) y dispersos en superficies gigantescas (la mancha del Pacífico es mayor que EEUU) por lo que es imposible verlas a simple vista, y mucho menos limpiarlas. Son gigantescas “sopas” de plástico.

En el mar Mediterráneo las proporciones  son tan altas como en el Pacífico Norte y Sur, Atlántico Norte y Sur e Índico

El mar Mediterráneo destaca por su riqueza biológica y por la concentración de actividades económicas que alberga. Ahora, un grupo de científicos ha constatado que las concentraciones de plásticos en su superficie son tan altas como las halladas en los océanos Pacífico Norte y Sur, Atlántico Norte y Sur e Índico.

Esta es la principal conclusión de un estudio que se publica en Plos One, en el que sus autores advierten de que los efectos por contaminación de plásticos en la vida marina y en el hombre podrían ser «especialmente relevantes en esta región», por eso piden acciones urgentes.

El trabajo está liderado por Andrés Cózar, del Campus de excelencia internacional del mar (Ceimar) de la Universidad de Cádiz, y participan además científicos de la Universidad de Barcelona, del Instituto de Estudios Avanzados (centro mixto de la Universidad de las Islas Baleares y el CSIC) y la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (Arabia Saudí).

La investigación tiene un antecedente: el pasado año, Cózar, junto a otros científicos como Carlos Duarte, que también firma este artículo, publicaron en la revista PNAS un mapa global de la abundancia de desechos plásticos en los océanos.

En dicho artículo, demostraban la existencia de cinco grandes acumulaciones de residuos plásticos en el océano abierto, que coinciden con los cinco grandes giros de agua superficial en los que se organiza la circulación del océano global: el del Pacífico Norte, Pacífico Sur, Atlántico Norte, Atlántico Sur e Índico.

En 2010 se produjeron cerca de 280 millones de toneladas de plástico. Entre el 0, 1 y el 5 % va a parar al mar. Según las conclusiones del actual trabajo, el Mediterráneo acumula en sus aguas superficiales entre 1.000 y 3.000 toneladas.

Se trata de la sexta gran región de acumulación de desechos de este material en el planeta, ha confirmado Cózar.

Los investigadores analizaron 72 lugares, cubriendo toda la cuenca mediterránea: «Salimos de Cádiz y cruzamos el Mediterráneo por el sur, dando la vuelta a Chipre. Después cruzamos el mar por el norte hasta Barcelona». «Encontramos plásticos en el 100% de los sitios muestreados, con una densidad media de un residuo por cada 4 metros cuadrados». Principalmente, se trata de fragmentos milimétricos de objetos como botellas, bolsas y envoltorios.

No obstante, aparecen más proporciones de plásticos grandes que en los océanos anteriormente examinados, lo que pone de manifiesto una mayor cercanía del Mediterráneo con las fuentes contaminantes. En las zonas más próximas a España, Cózar ha señalado que el plástico en el Mediterráneo está muy disperso, con pequeños parches por toda la cuenca movidos por la acción del viento y el oleaje.

La acumulación de desechos plásticos en este mar semicerrado se relaciona con la alta densidad de presencia humana, pero también con su particular patrón de circulación de agua, que resulta «una trampa» para los plásticos flotantes: la salida del agua ocurre a través de una capa profunda en el estrecho de Gibraltar, y dificulta así la salida de residuos flotantes de la cuenca mediterránea. El mar Mediterráneo representa menos del 1% del área oceánica global. Alberga alrededor del 10% de las especies marinas, y la pesca y el turismo litoral son importantes fuentes de ingresos.

Se han encontrado desechos plásticos en estómagos de pequeños peces, aves, tortugas y cachalotes. Según otro estudio publicado en 2014 por la Universidad de Siena (Italia), se han registrado altas concentraciones de ftalatos (contaminantes asociados a los plásticos) en grandes organismos filtradores, como el tiburón peregrino y el rorcual común.

En cuanto a los plásticos que afectan a las profundidades, Cózar ha declarado: «La superficie es solo un reflejo de lo que puede esconder el fondo». «Ya se sabe que el Mediterráneo se ha sobrecalentado y se sobrepesca, y ahora hay que añadir uno de los niveles de contaminación por plásticos más altos del mundo».

Las campañas de limpieza de costas «pueden ayudar mucho a mitigar los efectos de la contaminación, pero la raíz del problema está en la entrada continua de residuos plástico en el mar».

Un estudio de hace unos años calculó que 6.4 millones de toneladas de plástico terminan en los mares cada año.  En la actualidad se calcula que de media hay 13.000 plásticos por milla cuadrada de océano, con un peso total de 100 millones de toneladas.

Todas las playas contaminadas. El 100% de las muestras de arena de playas de todo el mundo contienen contaminación por microplásticos, partículas tóxicas diminutas mezcladas con la arena. Esto incluye lugares tan remotos como la Antártida. Además, claro está, de la enorme cantidad de plásticos visibles que contaminan cualquier playa del planeta. Ya se están formando “playas de plásticos” donde las partículas de plástico compiten con la arena natural. La más notable es Kamilo Beach, en el sur de Hawaii.

La pirólisis parece el sistema más universal. Los científicos de Costa Rica han creado un sistema para transformar el plástico en petróleo. Pero los ecologistas no están conformes

La cadena alimentaria marina en peligro. Los últimos estudios confirman que la cadena alimentaria marina, de la cual depende el hombre, está contaminada.  Para empezar los seres microscópicos que componen el plancton marino comen microplásticos, al igual que animales filtrantes como los mejillones. También los peces de muchas especies comunes se están alimentando con fragmentos de plástico. La ciencia apenas está comenzando a estudiar este fenómeno, y poco se sabe de su impacto en la salud de los animales y las personas.

Absorción de contaminantes. Además de la toxicidad propia del plástico, las partículas de plástico en el mar tienen la propiedad química de atraer y acumular contaminantes hidrofóbicos del agua de mar, como DDT y PCBs. Es decir, que los plásticos son “esponjas” químicas para contaminantes peligrosos que llegan al mar procedentes de la agricultura y la industria y les abren la puerta para que entren en la cadena alimentaria.

Segregación de disruptores endocrinos. Al mismo tiempo, el propio plástico segrega toxicidad en el agua de mar. El 100% de las muestras de agua de mar recogidas contienen bisfenol A, un potente disruptor endocrino cancerígeno empleado en la fabricación de policarbonato y otros plásticos.

Nuestros hijos, nietos y sus descendientes no conocerán una mar sin plásticos. Actúa ya para poner fin a este desastre

La mancha del Pacífico es ya un continente. La inmensa superficie del mar repleta de plásticos, que alcanzan varios metros por debajo del nivel de la superficie, forman ya una extensión equivalente a un continente. En los últimos meses se ha estimado su superficie en 26 millones de kilómetros cuadrados formados por todo tipo de basuras plásticas que llegan procedentes de las costa este de Asia y la oeste del continente americano.

El efecto en la fauna marina es devastador, tanto en cetáceos, como en toda la biodiversidad marina, que muere afectada por los mismos.

Efectos como el tsunami del 11 de marzo de 2011 en Japón han acrecentado la cantidad de desperdicios que se acumulan en este "continente negro" como lo llaman algunos ecologistas. El 80 % de los mismos se estima procedentes de las costas, y el 20 % de los desperdicios procedentes de la navegación marítima.

Ni la ONU, ni ningún otro organismo internacional ha tomado aún cartas en el asunto. La mancha del Pacífico, reflejo de la economía de consumo crece a un ritmo de desastre. Descubierta en 2010, se localiza entre las coordenadas 135° a 155°O y 35° a 42°N. Se estima que tiene un tamaño actual (abril 2012) de mas de 25.700.000 km² y está relativamente estable en esa situación.

Este basurero oceánico se caracteriza por tener concentraciones excepcionalmente altas de plástico suspendido y otros desechos que han sido atrapados por las corrientes del giro del Pacífico Norte (formado por un vórtice de corrientes oceánicas). A pesar de su tamaño es difícilmente visible desde satélites o por detectores radar, por estar flotando en el agua.

Su conocimiento popular, se debe en gran medida al capitán californiano Charles Moore, que compitió en la regata Transpac, con una embarcación realizada con desperdicios plásticos, para dar a conocer este problema. El oceanógrafo Curtis Ebbesmeyer alertado por Moore de la existencia del fenómeno, posteriormente denominó a la región Eastern Garbage Patch (EGP), mancha de basura del este;   Esta zona es citada frecuentemente en los medios como un excepcional ejemplo de contaminación marina.

Es por todo lo anterior que Científicos de Costa Rica han tratado de entrar una solución y teóricamente la han hallado: un sistema para convertir desechos de plástico en combustible. Son un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Costa Rica que ha logrado crear una fórmula nueva para convertir desechos de plástico en diferentes tipos de combustible como diésel, carbón y un gas similar al propano, informa Ciencia en Latinoamérica. De cada kilo de plástico han obtenido un litro de diésel además de otros subproductos.

Los científicos gestionan la eventual salida al mercado del proyecto para que resulte comercial. ¿tiene parentesco con la Pirolisis?

El sistema se llama pirolisis y no es nuevo. Es posible extraer diesel y gas licuado de petróleo a partir de plásticos y neumáticos. Aproximadamente hasta un 45% del peso de los neumáticos usadas puede convertirse en diesel no refinado y hasta 60% de diesel de los plásticos. Tener en cuenta que los plásticos son largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo. El sistema es similar al cracking. Combustión en ausencia de oxigeno.

La pirólisis (viene del griego piro, ‘fuego’ y lisis, ‘rotura’) es la descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales, excepto metales y vidrios, causada por el calentamiento a altas temperaturas en ausencia de oxígeno (y de cualquier halógeno). Involucra cambios simultáneos de composición química y estado físico, los cuales son irreversibles. En este caso, no produce ni dioxinas ni furanos. Es una reacción química. La pirólisis extrema, que solo deja carbono como residuo, se llama carbonización. La pirólisis es un caso especial de la termólisis.

Un ejemplo de pirólisis es la destrucción de neumáticos usados. En este contexto, la pirólisis es la degradación del caucho de la rueda mediante el calor en ausencia de oxígeno.

Michael Murray, fundador de la empresa Cynar Founder se inspiró en la Madre Naturaleza que bien visto no desperdicia nada y recicla prácticamente todo o casi, si el humano le ayuda con el casi. Hay que innovar. Como los costarricenses Murray tomó la idea prestada de procesos naturales. “Hizo lo que haría un viejo alquimista. Lo que fue utilizar lo que la gente llama basura y en el verdadero sentido de la palabra lo es, él inventó la tecnología para convertirlo en algo útil, la tecnología de la transformación física y química." Otra cosa es que sea comercial la transformación. Y que sea viable desde el punto de vista de medioambiente.

Cynar ha empezado la producción de carburantes líquidos por conversión de plásticos en su planta de Sevilla.

La empresa Plastic Energy SL ha firmado un contrato con Cynar Technology para la construcción de su segunda planta de carburantes líquidos sintéticos sacados de desechos plásticos en España, que comienza a funcionar pronto en Sevilla. Es una significativa innovación que proporciona a la UE con una alternativa tecnológica de sistemas ya existentes tales como carburantes sólidos derivados de desechos.

Michael Murray ve un gran futuro en la conversión de plásticos para tratar de alcanzar un objetivo de la UE de "Cero Plásticos en 2020”.  Carlos Monreal, CEO y co-fundador de Plastic Energy dice que está encantado de que su planta de Almería pueda pronto colaborar con disponer de una planta hermana en Sevilla.” De hecho entre las aplicaciones del sistema Cynar está reciclar también el plástico.

La pirólisis es normalmente anhidra (sin agua). Este fenómeno ocurre normalmente cuando un compuesto orgánico sólido se calienta fuerte en  ausencia de oxígeno, como por ejemplo, al freír o asar. Aunque estos procesos se llevan a cabo en una atmósfera normal, las capas externas del material conservan el interior sin oxígeno.

El proceso también ocurre cuando se quema un combustible sólido compacto, como la madera. De hecho, las llamas de un fuego de madera se deben a la combustión de gases expulsados por la pirólisis, no por la combustión de la madera en sí misma.

Un antiguo uso industrial de la pirólisis anhidra es la producción de carbón vegetal mediante la pirólisis de la madera. Más recientemente la pirólisis se ha usado a gran escala para convertir el carbón en carbón de coque para la metalurgia, especialmente en la fabricación de acero.

Se piensa que la pirólisis anhidra tiene lugar durante la catagénesis, la conversión de querógeno a combustible fósil. En muchas aplicaciones industriales este proceso se lleva a cabo bajo presión y a temperaturas por encima de los 430°C. La pirólisis anhidra también se puede usar para producir un combustible líquido similar al gasoil a partir de biomasa sólida o plásticos. La técnica más común utiliza unos tiempos de residencia muy bajos (menos de dos segundos) y temperaturas de entre 350 y 500 ºC.

La aplicación de la pirólisis al tratamiento de residuos tiene gran futuro junto con otras tecnologías avanzadas de tratamiento de residuos. Como la inventada en Costa Rica. Sin embargo no los elimina, sino que los transforma en carbón, agua, residuos líquidos, partículas, metales pesados, cenizas o tóxicos —en algunos casos—, entre otros; vierten al aire  sustancias relativamente inocuas pero a veces muy tóxicas aunque reducen así su volumen. Esta destilación destructiva obviamente imposibilita el reciclado o la reutilización.

La pirólisis se puede utilizar también como una forma de tratamiento termal para reducir el volumen de los residuos y producir combustibles como subproductos. También se ha utilizado para producir un combustible sintético para motores de ciclo diésel a partir de residuos plásticos. El término pirólisis se utiliza en ocasiones para denominar también la termólisis con presencia de agua, tal como el craqueo (cracking) por vapor de agua del petróleo o la depolimerización térmica de los residuos orgánicos en crudo pesado.

Los ecologistas dicen que eso no sirve: lo que se quiere es reducir las emisiones de gases contaminantes no encontrar nuevas formas de producirlas, solo el transporte eléctrico y el aire, cumplen con las normativas de cero emisiones que es lo que la naturaleza necesita.

Hay muchos comentarios jocosos a la noticia. Y uno de ellos dice: “jajajaja ¡¡¡, ya deben estar las petroleras analizando la situación, a ver si tienen que comprar la patente y matar a sus inventores como ocurrió con el inventor del automóvil que se movía por agua“.

De hecho el plástico es combustible. El procesar la biomasa con nula presencia de oxígeno y temperaturas cercanas a 500°C. El producto resultante de este proceso posee una densidad energética mayor que la biomasa común y puede utilizarse para la obtención de calor o electricidad en motores a combustión con potencias hasta 10 MW y eficiencias de 60-70%, o en turbinas a gas con eficiencias superiores y mediante ciclos combinados de alta eficiencia. El factor de planta se encuentra entre 80 y 90%.

La conversión de biomasa en syngas (Hidrógeno con hidrocarburos diferentes al metano) a través de procesos termoquímicos como la pirólisis genera solo de 2 a 4% de cenizas. Para llevar a cabo este proceso se requiere disponer de una caldera o mufla para la combustión anaeróbica.

Pese a que el método ha sido muy utilizado y probado a lo largo del tiempo, aún se encuentra en una etapa de estudio y su implementación se ha enfocado a plantas piloto, aunque en países como Finlandia y Canadá se han desarrollado empresas que han funcionado exitosamente con esta tecnología. Ahora el invento de los científicos latinoamericanos se refiere a un nuevo sistema de pirolisis. Los costos de inversión para esta tecnología están entre 1.200 y 3.700 dólares/kW, con un precio de operación del orden de 894 dólares/kW al año y el costo medio de la energía es del rango de 14, 8 a 21, 8 centavos/kW. Es muy caro. Es el inconveniente del invento de los esforzados universitarios de Costa Rica.