El plástico, un material maravilla que está hasta en el ADN

  • 1 junio 2014
Diferentes objetos de plástico

Cuando usted piensa en plástico, ¿qué le viene a la mente? ¿Juguetes baratos hechos en China? ¿Empaques? ¿Bolsas? Elemental, mi querido lector. Pero, ¿y si le hablara de suéteres lanudos? ¿O de cornflakes? ¿O de un armario antiguo de cedro?

Créalo o no, desde la perspectiva de un químico, todas estas cosas están hechas del mismo tipo de material: polímeros. Y la distinción entre aquellos que llamamos "plásticos" y los que no es bastante arbitraria.

Los polímeros son moléculas repetitivas extremadamente largas que, en el caso de los plásticos, están hechas principalmente de carbono.

"Se toma una molécula orgánica simple y se la hace reaccionar consigo misma una y otra vez", le explica a la BBC el profesor de química Andrea Sella, del University College de Londres.

"Es un poco como una cadena de bicicleta: le unes un eslabón y lo engachas al próximo y al próximo y al próximo, casi ad infinitum".

Los polímeros constituyen una categoría muy amplia.

Al igual que el plástico, también incluyen los silicios -basados en silicona en vez de carbón- que se usan en toda clase de productos, desde implantes de seno hasta retardantes de fuego.

Aún más: incluyen el ADN.

La forma de los polímeros es lo que le da al plástico su plasticidad, lo que permite que sean moldeados. Las hebras individuales "simplemente pueden deslizarse entre ellas", dice Sella. "Como espaguetti frío".

Desde tiempos inmemoriales

Los seres humanos han estado usando derivados naturales de plástico durante mucho más tiempo del que pueda imaginar.

Sin el plástico no habría cine.

Por ejemplo, artesanos medievales hacían faroles con rebanadas traslúcidas de cuernos de animal. Los cuernos están hechos de keratina, un polímero mixto de carbón y nitógeno, la misma clase de material de que están hechos la piel y el pelo, incluida la lana.

Pero la historia se remonta mucho más lejos.

Un milenio y medio antes del nacimiento de Cristo, los olmecas de México ya jugaban con pelotas hechas de otro polímero natural: el caucho.

No fue hasta el siglo XVIII que un europeo, el explorador francés Charles-Marie de la Condamine, se topó con los árboles de caucho en la cuenca del Amazonas.

Y en el siglo siguiente, en la década de 1840 el estadounidense Charles Goodyear y el británico Thomas Hancock registraron patentes a cada lado del Atlántico por el caucho "vulcanizado", es decir, tratado con sulfuro para hacerlo más duradero.

La vulcanización hizo posible la invención de la rueda de caucho para la bicicleta, y más tarde la del automóvil (de ahí el nombre de la compañía de llantas Goodyear). Thomas Hancock, entretanto, trabajó con Charles Mackintosh para crear ropa impermeable.

Buen inventor, mal empresario

Pero la historia de los plásticos antecede incluso a los olmecas; de hecho comienza con el uso de la madera por parte del hombre. Y es que cerca de la mitad de un pedazo de madera normal es celulosa, un polímero que se encuentra en las fuertes paredes celulares de las plantas y que le da a la madera su dureza y durabilidad.

Son estas largas fibras de celulosa las que la industria de pulpa separa para hacer fuerta al papel.

Colección de objetos hechos de parkesina.

También fue la celulosa la que aportó el material base para el siguiente avance en los plásticos modernos: la parkesina, así llamada por el inventor británico Alexander Parkes, quien la mostró al público en la exhibición internacional de Londres de 1862.

Muchos ejemplos de los primeros productos hechos de parkesina, como moldes para impresión, asas, botones y peines, pueden apreciarse en el Museo de Ciencia de Londres.

"Aunque era un inventor fantástico, no era un hombre de negocios brillante", explica la curadora de la muestra, la doctora Susan Mossman. "De modo que se fue a la quiebra".

Así las cosas, fueron dos estadounidenses, los hermanos Hyatt, quienes hicieron una fortuna con el material, para la desazón de Parkes. Los hermanos le añadieron alcanfor, mejorando la maleabilidad del plástico, y lo rebautizaron como "celoluoide" en 1870, proveyendo así lo que llegaría a ser la materia prima para la industria cinematográfica.

Llegan los sintéticos

Los autos y las películas no son las únicas tecnologías cuyo nacimiento se vio facilitado por estos primeros plásticos.

La electrificación fue posible gracias al caucho, pues podía utilizarse para aislar switches eléctricos, mientras que los primeros cables submarinos de telecomunicaciones desde 1851 fueron recubiertos de una capa protectora de una prima del plástico, llamada gutapercha.

Pero el gran avance -podría decirse que marcó el nacimiento de la era de los plásticos modernos- ocurrió en 1907, con la invención de la baquelita por el estadounidense de origen belga Leo Baekeland.

Fue el primer plástico sintético: el primero que no derivaba de animales o plantas, sino de combustibles fósiles.

Baekeland usó fenol, un ácido derivado de la brea. Su trabajo abrió las compuertas a un torrente de plásticos ahora muy conocidos: poliesterino en 1929, poliéster en 1930, cloruro de polivinilo (PVC) y polietileno en 1933 y nylon en 1935.

Estos nuevos materiales fueron una vez lo máximo en glamour.

"Para la década de los 30, tenías plásticos sintéticos que podían producirse en blanco y en colores pálidos luminiscentes", dice Mossman.

"Ginger Rogers podía bailar en un bello salón laminado blanco".

Plástico y guerra

Con todo y esto, lo que realmente impulsó el crecimiento de la industria fue la guerra, cuando el plástico comenzó a utilizarse para todo, desde vehículos militares hasta aislamiento para radares.

Las compañías petroquímicas construyeron plantas para transformar el petróleo en plástico en cantidades industriales. Como era predecible, con el final de la guerra en 1945, la industria se vio a sí misma inundada de excedentes.

Para mantener la producción, se vio forzada a salirse del molde -¿o será que, dado el caso, deberíamos decir "meterse al molde"?- y enfocarse en el mercado de consumo masivo, con nuevos productos como Tupperware, lanzado en 1948.

El plástico se tomó al mundo.

Y, para Andrea Sella, el ejemplo del teraflato de polietileno (PET), inventado en 1941, demuestra cuán versátiles podían ser estos materiales baratos.

Hoy en día se usa para hacer botellas de bebidas gaseosas, debido a que es lo suficientemente fuerte para mantener dos presiones atmosféricas.

Luego muestra un guante suave de invierno, así como una papel para envolver flores. "Es el mismo material", dice. La única diferencia es la forma en que ha sido moldeado.

Y estamos hablando de un sólo plástico.

"Literalmente hay cientos de miles de diferentes tipos de polímeros hoy en día", dice Sella.

Sus propiedades pueden cambiarse manipulando su estructura.

"Una botella de leche estándar en el Reino Unido está hecha de polietileno, a partir del bloque C2H4. Si le añades sólo un carbono, y vas a polipropileno, lo que obtienes es un material mucho más robusto", explica y saca una taza para darle de beber a los bebés y la deja caer en el piso de concreto. Rebota sin problema.

"Esto fue completamente transformador. Cuando los plásticos aparecieron, vinieron a reemplazar cosas como el peltre, que se se amella, y vidrio y cerámica, que tienen el terrible problema de que se quiebran", resalta Sella.

Para siempre

Los plásticos sintéticos tienen la ventaja añadida de que aparentemente duran para siempre. Todavía no ha nacido el organismo capaz de digerir estos materiales complicados y extraños.

¿Puede inventarse un plástico que se descomponga?

No obstante, esta ventaja representa, por supuesto, también una gran desventaja.

El plástico podría permanecer intacto, sin descomponerse, por miles de años en un basurero o en el medio de la calle.

Más preocupantes son los informes que hablan de que nuestra basura plástica -incluidos cantidades fabulosas de micropartículas plásticas diminutas que podrían haberse separado en nuestras lavadoras de prendas de vestir hechas a base de plástico- ha terminado en el océano, donde se agrupan en islas flotantes de desperdicios que giran en las corrientes océanicas.

Hay evidencia que apunta a que ciertas bacterias podrían estar evolucionando hacia alimentarse de esta basura, explotando la energía contenida en las cadenas de hidrocarbonos de los polímeros. Pero tiene que haber mejores soluciones, como plásticos diseñados para descomponerse.

El poliácido láctico (PLA), por ejemplo, deriva del almidón de maíz, de lo mismo de lo que están hecho los cornflakes. El almidón, como la celulosa, es un polisacárido: una larga cadena de moléculas fundidas de azúcar.

El PLA puede usarse para hacer bolsas plásticas y fibras textiles.

Entre tanto, la celulosa puede transformarse no sólo en celuloide, sino también en celofán o en fibra de rayón.

Todos estos polímeros pueden descomponerse. A lo largo de los meses, o de los daños, serán deshechos gradualmente por microbios.

Además de la creciente acumulación de basura de plástico, hay otro problema inminente: la fuente de la que obtenemos el plástico en primer lugar.

Vuelta al comienzo

Cuando el precio del petróleo suba demasiado, le tocará el turno a la biotecnología...

Actualmente, la mayoría proviene del petróleo y el gas. Pero cuando estas fuentes no renovables se acaben, eventualmente, la solución obvia será regresar a los tiempos de Parkes y Goodyear, y buscar ayuda en la biología.

"El mercado está buscando más plásticos bioderivados que sean químicamente idénticos a los plásticos que usamos ahora", le dice a la BBC Jeremy Tomkinson, un asesor del gobierno del Reino Unido en materia de biocombustibles y biomateriales, con oficinas en Nueva York.

"En parte esto viene impulsado por consideraciones de marca. Pepsi y Coca Coca compitieron en años recientes por tener la primera botella 100% bioplástica (Pepsi ganó)", explica.

Normalmente derivado del petróleo, el material ahora lo produce la firma petroquímica brasileña Braskem a partir de la caña de azúcar. Para ello usa grandes cantidades de levadura genéticamente modificada para transformar el azúcar en etanol, lo cual puede convertirse por etapas en etileno, polietileno y PET.

Estos bioplásticos, agrega Tomkinson, también pueden ayudar a combatir el cambio climático, ya que la caña de azúcar absorbe dióxido de carbono de la atmósfera, atrapándolo en un producto que puede ser reciclado como cualquier otro, incluso si ultimadamente es quemado para generar energía y el dióxido de carbono es liberado de nuevo a la atmósfera.

...y se usarán derivados de plantas o animales, como cuando el mundo fue <br>conectado con cables forrados de caucho como éste, que cruzaron océanos.

Sin embargo, el experto cree que en el largo plazo el mayor impulsor del renacimiento de los bioplásticos no erá el altruismo ecologista, sino las ganancias.

Las grandes compañías químicas saben que necesitan encontrar alternativas al petróleo, lo cual ya se refleja en la manera en que invierten los recursos destinados a la investigación y el desarrollo.

Por ahora, el precio del petróleo está estable. Y gracias a la revolución del gas de esquisto o fracking, los precios del gas en Estados Unidos son excepcionalmente bajos, lo cual ha convertido a ese país en uno de los principales productores de PVC.

"Pero cuando el petróleo alcance cierto precio por barril, se volverá demasiado caro", dice.

"Es entonces cuando la biotecnología a escala industrial puede comenzar a funcionar".

Y ahí es donde el breve romance de la Humanidad con los plásticos sintéticos se acabará.