Un equipo de investigación de la Universidad de Missouri en Estados Unidos desarrolló recientemente un alga genéticamente modificada que se espera "capture" y recicle eficientemente microplásticos dañinos en el tratamiento de aguas residuales, proporcionando una nueva vía tecnológica para abordar este persistente problema de contaminación ambiental.
El proyecto está dirigido por Susie Dai, profesora de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Missouri e investigadora principal del Bond Life Sciences Center. Su equipo diseñó una cepa especial de algas que puede unirse a partículas microplásticas en el agua y separarlas del agua contaminada. La investigación no sólo tiene como objetivo reducir las emisiones de microplásticos, sino que también intenta "reciclar" plásticos reciclados y biomasa de algas para preparar nuevos materiales, como películas bioplásticas compuestas.
Desusi señaló que los microplásticos están en casi todas partes, desde estanques, lagos, ríos hasta diversos sistemas de aguas residuales e incluso en los peces que comen los humanos. En la actualidad, la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales dependen principalmente de procesos existentes para eliminar partículas de plástico más grandes, mientras que los microplásticos diminutos a menudo "se escapan de la red" y eventualmente ingresan al sistema de agua potable, continuando contaminando el medio ambiente y dañando el ecosistema.
En la última investigación, el equipo utilizó modificación genética para permitir que las algas sinteticen limoneno, un compuesto de aceite natural que también es la principal fuente del sabor a naranja. El limoneno confiere a las algas una hidrofobicidad significativa y los propios microplásticos también tienen características hidrofóbicas, lo que los hace fáciles de adsorber entre sí en el agua. Cuando estas algas modificadas entran en contacto con agua que contiene microplásticos, las partículas de microplásticos se "pegan" a las células de las algas y se agregan en grupos, formando grupos floculentos más grandes que se pueden separar con relativa facilidad del agua después de sedimentarse.
Además de capturar microplásticos, este tipo de algas modificadas también puede crecer bien en entornos de aguas residuales eutróficas y participar aún más en el proceso de purificación del agua absorbiendo el exceso de nutrientes. Daisusi dijo que a través de este sistema, se pueden lograr simultáneamente en un solo proceso los triples objetivos de "eliminar microplásticos", "purificar aguas residuales" y "procesar microplásticos y algas en productos bioplásticos útiles". Aunque todavía se encuentra en las primeras etapas de investigación, la visión a largo plazo del equipo es integrar este nuevo proceso en las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas existentes, de modo que las ciudades puedan mejorar la eficiencia del tratamiento del agua y reducir la contaminación y al mismo tiempo obtener nuevos productos materiales con valor de aplicación.
Para impulsar la tecnología hacia aplicaciones prácticas, el equipo está realizando experimentos a escala utilizando biorreactores en condiciones controladas. Uno de los 100 sistemas de reacción biológica mejorados llamado "Shrek" se ha utilizado para tratar los gases de combustión industriales y explorar la posibilidad de reducir la contaminación del aire mediante la absorción de algas. De cara al futuro, el equipo de investigación planea construir un dispositivo biorreactor a mayor escala y ampliar esta plataforma a más escenarios, como el tratamiento de aguas residuales, para mejorar la eficiencia de eliminación de diversos contaminantes ambientales.