Un problema creciente: montañas de residuos textiles
El consumo de ropa y textiles se ha disparado con la expansión de la denominada “fast fashion”, dando lugar a enormes cantidades de residuos. En Europa, la European Environment Agency (EEA)1 reporta que cada ciudadano de la UE compró en 2022 una de media 19 kg de ropa, calzado y textiles para el hogar, frente a 17 kg en 2019. Además, se generaron alrededor de 6,94 millones de toneladas de residuos textiles en la UE. Sin embargo, la infraestructura de recogida no ha acompañado este crecimiento, y la mayor parte de estos desechos no se recupera, solo alrededor de un 15% de los residuos textiles en Europa se recogen de forma separada o se reciclan, lo que significa que el 85% restante acaba en la basura, incinerado o en vertederos sin ninguna segunda vida útil.
En España la situación es igual de preocupante. Nuestro país supera la media europea en consumo de moda con una generación estimada de cerca de 900.000 toneladas de residuos textiles al año. Según la Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje (FER)2 , tan solo un 11% de la ropa usada en España se recoge en contenedores específicos. Esta enorme pérdida de materiales refleja que la gran mayoría de nuestras prendas usadas no encuentran una segunda vida.
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El obstáculo de las mezclas de fibras en el reciclaje tradicional
¿Por qué se recicla tan poco la ropa? Uno de los principales obstáculos es la propia composición de las prendas. Es habitual que estén confeccionadas con mezclas de fibras, por ejemplo, una camiseta con 50% algodón y 50% poliéster, o tejidos que combinan poliéster con viscosa. De hecho, la mayoría de los residuos textiles postconsumo contienen combinaciones de fibras sintéticas y naturales. Estas mezclas, junto con los tintes y aditivos aplicados a los tejidos, dificultan enormemente el reciclaje mecánico tradicional que consiste en triturar las prendas usadas para obtener fibras reutilizables.
Este proceso requiere flujos de residuos bastante puros y uniformes para dar buen resultado. Si introducimos una mezcla de algodón y poliéster en la trituradora, obtendremos una masa de fibras mezcladas de distinta naturaleza que no se pueden hilar fácilmente en un hilo nuevo de calidad. Además, con cada ciclo de reciclaje, las fibras se acortan y se debilitan. Por eso, el reciclaje mecánico suele destinar las fibras recuperadas a productos de menor valor – un proceso conocido como “downcycling”– como rellenos aislantes, relleno de cojines, o materiales para construcción, en lugar de convertirse de nuevo en ropa.
Cuando una prenda lleva varios tipos de fibra pegados o incluye tratamientos químicos complejos, a menudo la ruta mecánica no puede reciclarla en absoluto y esa prenda mixta acaba directamente en el vertedero. En resumen, nuestras prendas actuales están llenas de mezclas y acabados que el reciclaje tradicional no sabe separar y terminan desperdiciados.
Reciclaje químico: descomponer las prendas para recuperar materiales
Frente a este problema, el reciclaje químico se posiciona como una solución prometedora. A través de procesos como la disolución selectiva o la despolimerización, permite descomponer los tejidos a nivel molecular y recuperar sus componentes básicos: celulosa, monómeros plásticos o nuevas fibras regeneradas. En lugar de triturar o fundir, se “rebobina” la materia prima para “volver a empezar”.
Algunos ejemplos recientes muestran que esta tecnología ya está dando pasos hacia la realidad industrial. La startup alemana Eeden, por ejemplo, está construyendo una planta piloto para reciclar mezclas de algodón y poliéster. Su proceso permite recuperar celulosa de alta pureza a partir del algodón y monómeros del poliéster (como el ácido tereftálico), que pueden reutilizarse en la fabricación de nuevas fibras.
Por su parte, BASF e Inditex han desarrollado loopamid®, el primer nailon 6 reciclado por completo a partir de residuos textiles. Gracias a un proceso químico de despolimerización y repolimerización, es posible obtener un nuevo polímero con calidad comparable al original, que ya ha sido usado para fabricar prototipos de prendas.
Aunque todavía es una tecnología emergente, el reciclaje químico está demostrando su capacidad para cerrar el ciclo textil incluso en los casos más complejos, y será clave para avanzar hacia una moda verdaderamente circular.
Descomposición de tejidos
Hacia la economía circular en la moda
En resumen, el reciclaje químico de residuos textiles se perfila como una solución necesaria y complementaria al reciclaje mecánico para hacer frente a la crisis de residuos de la moda. Ante un volumen cada vez mayor de ropa desechada –y, especialmente, el desafío que suponen las prendas de fibras mezcladas, omnipresentes en nuestro armario-, las tecnologías químicas ofrecen la posibilidad de recuperar materiales con calidad de origen, superando las limitaciones de los métodos tradicionales. Aunque todavía deben escalarse industrialmente y abaratar costos, ya se ha demostrado que es técnicamente viable convertir una prenda usada en una nueva, separando polímeros y eliminando impurezas en el proceso.
En el futuro, combinar mejores diseños (prendas más duraderas y reciclables), consumo responsable, sistemas eficientes de recogida y clasificación, y todas las formas de reciclaje disponibles, será clave para lograr una verdadera economía circular en el sector textil. En ese panorama, el reciclaje químico se convertirá en un aliado imprescindible para que esa camiseta usada que hoy consideramos un desecho pueda “nacer de nuevo” convertida en materia prima de alta calidad, reduciendo la carga ambiental de la moda y cerrando el círculo de los textiles.
En un contexto donde la salinidad del suelo compromete la productividad agrícola global, la ciencia busca aliados invisibles pero poderosos bajo nuestros pies: los microorganismos del suelo.
La salinidad del suelo se ha convertido en uno de los principales desafíos para la agricultura, afectando a más del 20% de las tierras agrícolas, según la FAO. Este fenómeno, que implica la acumulación de sales solubles como sodio, magnesio y calcio en el suelo, restringe la capacidad de las plantas para absorber agua y nutrientes esenciales para su desarrollo. Además, prácticas inadecuadas en el manejo de los suelos agrícolas, como el riego excesivo sin un control apropiado, la deforestación y la urbanización, agravan esta problemática. Investigaciones científicas han demostrado que una irrigación incorrecta puede conducir a la concentración de sales en el suelo debido a la evaporación del agua, lo que, a su vez, impacta negativamente en la productividad de los cultivos.
Con el cambio climático alterando los patrones de precipitación y elevando las temperaturas, la salinidad está en expansión, poniendo en riesgo la seguridad alimentaria mundial y afectando cultivos fundamentales en diversas regiones. Este contexto de sobreexplotación y manejo inadecuado de los recursos hídricos no solo intensifica el estrés salino, sino que también contribuye a la degradación del suelo, un fenómeno ampliamente documentado que compromete su capacidad de regeneración y tiene repercusiones directas en la biodiversidad y los ecosistemas1.
Impacto de la sal en el desarrollo de las plantas. Fuente: Global map of salt-affected soils. GSASmap v1.0. 2021 Roma. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
El aumento de la salinidad representa uno de los retos más apremiantes en la agricultura contemporánea. Sin embargo, la comunidad científica está enfrentando este problema de manera proactiva, desarrollando soluciones innovadoras. En este contexto, la secuenciación de nueva generación (NGS, por sus siglas en inglés) se destaca como una tecnología prometedora. Los avances en NGS han permitido a los investigadores examinar los genomas de las plantas con una precisión notable, facilitando la identificación de genes clave relacionados con la resistencia al estrés salino. La combinación de NGS con estudios genéticos ha impulsado el progreso en la mejora de cultivos a través de la ingeniería genética, con el objetivo de transferir características de tolerancia a la sal desde plantas halófilas, resistentes a altas concentraciones de sal, hacia cultivos más sensibles2. Este enfoque representa una vía estratégica clave para desarrollar cultivos más resilientes al estrés salino, contribuyendo así a mejorar la productividad agrícola en suelos afectados y a garantizar la seguridad alimentaria en el futuro.
Asimismo, la secuenciación de ADN de nueva generación ha permitido avances significativos en el estudio de la microbiota del suelo, un conjunto de microorganismos (bacterias, hongos, actinobacterias y otros microorganismos) que habitan en él y que desempeñan un papel crucial en la salud del suelo y en el desarrollo de las plantas3, 4. Los estudios de metagenómica y bioinformática están brindando una perspectiva más clara y profunda sobre la diversidad microbiana presente en los suelos, especialmente en aquellos afectados por salinidad, y de cómo esta microbiota puede influir en la capacidad de las plantas para tolerar condiciones adversas. Un suelo equilibrado y rico en biodiversidad microbiana favorece la resiliencia de las plantas frente a diversas condiciones de estrés, mejorando así la productividad agrícola. Por lo tanto, la comprensión y gestión adecuada de la microbiota del suelo, especialmente en suelos salinos, se presentan como herramientas clave para promover prácticas agrícolas más sostenibles y eficientes.
Proceso de secuenciación de nueva generación a partir de muestras de suelos (NGS)6. Fuente: DeFord, L., Yoon, JY. Soil microbiome characterization and its future directions with biosensing. J Biol Eng 18, 50 (2024). doi: 10.1186/s13036-024-00444-1.
La microbiota halófila de los suelos salinos juega un papel crucial en la capacidad de las plantas para gestionar el estrés salino. A través de la NGS, se pueden identificar y caracterizar detalladamente los microorganismos presentes en estos suelos, en particular aquellos adaptados a condiciones de alta salinidad. La NGS permite «mapear» la diversidad microbiana, facilitando la identificación de bacterias y hongos específicos que aportan beneficios a las plantas, así como su potencial metabólico. Existen microorganismos, incluyendo ciertos hongos y bacterias, capaces de producir compuestos bioactivos que actúan como barreras protectoras para las raíces de las plantas, atenuando los efectos adversos de la salinidad5, 6. Este enfoque molecular ofrece nuevas oportunidades para el desarrollo de inoculantes microbianos basados en estos microorganismos beneficiosos, que podrían aplicarse directamente en suelos salinos con el fin de aumentar la productividad agrícola de manera más sostenible y resiliente. De este modo, el uso de estas tecnologías permite minimizar la dependencia de productos químicos que, aunque efectivos en algunos casos, pueden tener repercusiones negativas en los ecosistemas y la salud humana.
«La NGS permite «mapear» la diversidad microbiana, facilitando la identificación de bacterias y hongos específicos que aportan beneficios a las plantas, así como su potencial metabólico»
Este enfoque, que combina el estudio de la microbiota del suelo con tecnología NGS, no solo ofrece una estrategia más eficiente para abordar la salinidad, sino que también promueve prácticas agrícolas sostenibles al fomentar la salud del suelo a largo plazo y minimizar el impacto ambiental. En este sentido, la microbiota del suelo se presenta como un aliado crucial para afrontar uno de los mayores retos agrícolas del siglo XXI.
Desde nuestro laboratorio en CARTIF, contamos con las capacidades tecnológicas y el conocimiento necesario para estudiar y caracterizar tanto la microbiota del suelo como su interacción con las plantas bajo condiciones de estrés salino. A través del uso de herramientas de secuenciación de nueva generación (NGS), análisis bioinformáticos y ensayos moleculares, podemos identificar microorganismos beneficiosos que favorezcan la salud del suelo y la resiliencia de los cultivos, contribuyendo así al desarrollo de prácticas agrícolas más sostenibles y adaptadas a los desafíos ambientales actuales.
1Global status of salt-affected soils, Foro Internacional del Suelo y el Agua. 2024 Bangkok. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
2 Singh AK, Pal P, Sahoo UK, Sharma L, Pandey B, Prakash A, Sarangi PK, Prus P, Pașcalău R, Imbrea F. Enhancing Crop Resilience: The Role of Plant Genetics, Transcription Factors, and Next-Generation Sequencing in Addressing Salt Stress. Int J Mol Sci. 2024 Nov 22;25(23):12537. doi: 10.3390/ijms252312537.
3 Frąc M, Hannula SE, Bełka M, Jędryczka M. Fungal Biodiversity and Their Role in Soil Health. Front Microbiol. 2018 Apr 13;9:707. doi: 10.3389/fmicb.2018.00707.
4 Mishra A, Singh L, Singh D. Unboxing the black box-one step forward to understand the soil microbiome: A systematic review. Microb Ecol. 2023 Feb;85(2):669-683. doi: 10.1007/s00248-022-01962-5.
5 Pérez-Inocencio J, Iturriaga G, Aguirre-Mancilla CL, Vásquez-Murrieta MS, Lastiri-Hernández MA, Álvarez-Bernal D. Reduction in Salt Stress Due to the Action of Halophilic Bacteria That Promote Plant Growth in Solanum lycopersicum. Microorganisms. 2023; 11(11):2625. doi:10.3390/microorganisms11112625.
6 Adomako MO, Roiloa S, Yu FH. Potential Roles of Soil Microorganisms in Regulating the Effect of Soil Nutrient Heterogeneity on Plant Performance. Microorganisms. 2022 Dec 3;10(12):2399. doi: 10.3390/microorganisms10122399.
Cuando llega el verano y las temperaturas comienzan a ser más elevadas, es frecuente hacerse la siguiente pregunta: ¿por qué hace más calor en el centro de una ciudad que en un área edificada de un entorno rural?
La respuesta resulta sencilla: es debido al efecto de la isla de calor urbana
Pero, ¿qué es el efecto isla de calor urbana?
La isla de calor urbana es un fenómeno climático local que provoca que el entorno construido presente temperaturas significativamente más altas que las zonas circundantes. Este efecto se intensifica especialmente durante la noche y en las épocas más cálidas del año como el verano. La aparición de este fenómeno genera efectos negativos tanto a la salud como a la calidad de vida de los habitantes de la ciudad, pero también tiene un impacto considerable sobre la vegetación y en general sobre el medio ambiente urbano, contribuyendo de forma muy notable a incrementar los efectos del cambio climático.
«Isla de calor urbana es un fenómeno climático local que provoca que el entorno construido presente temperaturas más altas que las zonas circundantes.»
El origen de la isla de calor urbana radica en las propias características del entorno construido. Materiales como el asfalto, el hormigón y el ladrillo absorben la radiación y retienen calor durante el día y lo liberan lentamente por la noche evitando que se regule la temperatura. Este problema, se suele acrecentar cuando la vegetación urbana es reducida o escasa, cuando el diseño y orientación de las calles limita la circulación del aire y por tanto la evacuación del calor acumulado por el día, y la existencia de fuentes de emisión antropogénica, es decir, calor procedente de vehículos, industrias y sistemas de climatización. Todo ello contribuye a que, en promedio, la temperatura en el centro de una ciudad pueda ser varios grados más elevada que su periferia o en los entornos rurales.
¿Qué efectos o consecuencias negativas genera sobre la vida de las personas y el medio ambiente?
En primer lugar, destaca su impacto sobre la salud ya que las altas temperaturas pueden provocar malestar general, problemas respiratorios, insolaciones, deshidratación, cansancio e, incluso, aumentar la mortalidad por el efecto de golpes de calor1. En segundo lugar, cabría mencionar la necesidad de un mayor consumo de energía por las necesidades de refrigeración, lo cual suele ir asociado a un aumento del precio de la electricidad. En tercer lugar, la isla de calor urbana contribuye a un empeoramiento de la calidad del aire agravando el problema del efecto invernadero. Finalmente, habría que poner de manifiesto el impacto económico que ocasiona, pudiendo llegar a duplicar las pérdidas previstas por el cambio climático.
Y para reducir estos efectos, ¿qué medidas son eficientes frente al impacto de la isla de calor urbana?
Fundamentalmente, destacan estrategias como el incremento de superficies vegetales y cuerpos de agua (infraestructura verde y azul), donde destacan la plantación de árboles y la creación de parques urbanos para ayudar a regular la temperatura del entorno, o las cubiertas verdes y jardines verticales que al revestir los edificios con vegetación mejoran el aislamiento térmico y reducen la temperatura en superficie. También, destacan estrategias como el uso de materiales reflectantes (alto albedo)que permiten reflejar la luz solar en lugar de absorberla para así contribuir significativamente a reducir la acumulación de calor. Sin embargo, una de las medidas más eficientes, es la adecuada planificación urbana a través de estrategias que integren las condiciones climáticas en el diseño del entorno construido, como el fomento de una densidad equilibrada para asegurar eficiencia energética, acceso a servicios y espacios abiertos sin generar hacinamiento térmico, el fomento de calles y espacios públicos alineados con los vientos predominantes, permitiendo la ventilación natural reduciendo a su vez el efecto de cañón térmico asociado a calles estrechas. Por último, cabe destacar también las estrategias de movilidad sostenible, ya sea mediante el diseño de ciudades caminables, con acceso al transporte público y medios no motorizados, como el fomento del vehículo eléctrico que ayude a reducir el calor emitido por los motores.
Aunque las grandes transformaciones urbanas que pueden generar impactos muy visibles frente a la isla de calor urbana requieren decisiones de gobiernos en colaboración con expertos en planificación urbana, cada ciudadano puede contribuir con su pequeño granito de arena a reducir el impacto de la isla de calor urbana. En este sentido, cabe destacar pequeñas acciones como plantar árboles en patios y jardines, optar por pinturas de colores claros para cubiertas y fachadas de las viviendas, reducir el consumo de energía a través de la regulación del confort térmico de la vivienda, utilizar más el transporte público, caminar o utilizar la bicicleta. Todas estas medidas, pueden contribuir notablemente a la disminución del calor acumulado en el entorno urbano. La acción conjunta que integre pequeñas acciones individuales y grandes iniciativas colectivas, se puede presentar como la forma más eficiente de mitigar la isla de calor urbana la cual, es considerada como uno de los retos más importantes de la urbanización moderna.
Desde CARTIF, trabajamos para ayudar a las diferentes administraciones públicas en el desarrollo de soluciones, planes y estrategias de adaptación frente al cambio climático y sus efectos. Cabe destacar el proyecto en el que trabajamos junto a GEOCYL Consultoría S.L. y la Fundación Patrimonio Natural de Castilla y León (CENCYL_ISLACALOR) en el que se ha trabajado en la cuantificación del efecto isla de calor urbana en tres ciudades españolas (Valladolid, Salamanca y Ciudad Rodrigo) y cinco portuguesas (Almeida, Aveiro, Coimbra, Guarda y Viseu) de la red CENCYL, en las que además, se evaluó el impacto ocasionado por el aumento de las temperaturas y se definieron indicadores relevantes para su monitorización. Para ello, se ha trabajado con imágenes Sentinel 2 y Sentinel 3 definiendo mapas de alta resolución (10 metros) para la temperatura diurna y nocturna en superficie, la cual se ha integrado en un análisis de decisión multicriterio para definir con detalle las áreas con mayor carga térmica a nivel de la ciudad. Además, en los proyectos CLIMRES e INHERITtrabajamos en el desarrollo de servicios climáticos para contribuir a disminuir los efectos del aumento de las temperaturas sobre el sector edificatorio y el patrimonio respectivamente.
1 En 2022 los desastres naturales en España han ocasionado 45 fallecidos, de los cuales el 45% se ha producido por altas temperaturas. (Fuente: Fundación Aon España a partir de datos del Ministerio del Interior (2023))
Hoy quiero hablaros de un problema del que cada vez se habla más, pero que aún sorprende a muchas personas: ¿qué pasa con las palas de los aerogeneradores cuando ya no sirven? Porque sí, también se “jubilan”, y cuando lo hacen, generan un residuo difícil de gestionar.
Todos estamos de acuerdo en que la energía eólica es una maravilla. Es limpia, renovable y una gran aliada contra el cambio climático. Pero, como casi todo en esta vida, también tiene su cara B. Lo primero que nos viene a la cabeza cuando pensamos en un aerogenerador son esas enormes palas girando con el viento para darnos electricidad sin contaminar. Y sí, eso es fantástico… mientras están en funcionamiento. El problema llega cuando estas palas llegan al final de su vida útil y hay que deshacerse de ellas. Entonces, lo que era una solución brillante, se convierte en un quebradero de cabeza. Y muy grande. Porque estas palas están diseñadas para resistirlo todo: viento, lluvia, sol, nieve… Por eso son ligeras y muy resistentes, gracias a los materiales con los que están construidas: materiales compuestos (fibra de vidrio y resinas) y madera de balsa. El inconveniente es que, precisamente por esos materiales resistentes, no son nada fáciles de reciclar. Y claro, la pregunta es inevitable: ¿qué hacemos con ellas?
Para que os hagáis una idea del tamaño del problema, solo en España, a finales de 2024, había 1.371 parques eólicos repartidos en 828 municipios, con nada menos que 22.210 aerogeneradores y más de 65.000 palas instaladas1. Y ojo, porque casi un 35% de esos aerogeneradores se pusieron en marcha antes de 2002, lo que significa que ya han superado los 20 años de vida útil, que suele estar entre 15 y 25 años. En otras palabras, en los próximos años nos enfrentamos a una auténtica avalancha de palas que habrá que desmontar y gestionar.
«En España, a finales de 2024, había 1.371 parques eólicos con 22.210 aerogeneradores y más de 65.000 palas instaladas»
¿Y si miramos más allá de nuestras fronteras? En Europa, se estima que para 2050, el volumen de residuos de palas generará más de 2 millones de toneladas al año, y que el total acumulado podría alcanzar los 43 millones de toneladas2. Todas esas toneladas se entienden mejor si recordamos que una sola pala puede medir más de 50 metros y pesar alrededor de 6 toneladas. ¡Casi nada! Toneladas y toneladas de palas que no podemos simplemente esconder bajo la alfombra (o más bien en el vertedero). Y no, obviamente esa no es una buena opción, ni es sostenible. Y lo más preocupante: todavía no existe una solución generalizada para todo ese material.
Y aquí es donde entra nuestro trabajo. En CARTIF, hemos estado trabajando precisamente en esto, en buscarle una segunda vida a estas palas. Uno de los proyectos en los que he participado se llama LIFE REFIBRE, y en él hemos desarrollado un equipo para reciclar mecánicamente estas palas. Lo que hacemos es triturarlas en condiciones muy controladas para recuperar la fibra de vidrio que contienen. ¿Y qué hacemos con esa fibra? Pues la hemos incorporado en mezclas asfálticas para carreteras. ¡Y funciona! Aporta propiedades extra que mejoran la durabilidad del firme. Así no solo evitamos que ese residuo acabe en el vertedero, sino que además damos un valor añadido a las carreteras, siendo un claro ejemplo de economía circular.
Lo interesante es que no hay una única forma de reciclar estas palas. Además del reciclado mecánico, en CARTIF también hemos investigado otras vías más avanzadas y prometedoras, como la pirólisis y el reciclado químico. La pirólisis es un proceso térmico en el que se calientan las palas en ausencia de oxígeno, lo que permite descomponer las resinas sin quemarlas. En este proceso se obtienen gases, líquidos y fibras de vidrio. Los gases y líquidos pueden valorizarse energéticamente, y las fibras de vidrio quedan prácticamente libres de resina. En CARTIF hemos trabajado en optimizar las condiciones del proceso para maximizar la recuperación de fibra con sus propiedades mecánicas lo más intactas posible. Por otro lado, el reciclado químico consiste en aplicar reactivos específicos para degradar las resinas de forma selectiva y así separar las fibras de vidrio sin dañarlas y conservando mejor sus propiedades estructurales. Esto permite reutilizarlas en aplicaciones de mayor valor añadido, como nuevos materiales compuestos, componentes para automoción, etc. Ambas técnicas presentan retos, como la eficiencia energética, la recuperación de subproductos o la escalabilidad industrial, pero su potencial es enorme. Al obtener las fibras de vidrio sin resina, se abre la puerta a reutilizarlas en productos mucho más exigentes. En CARTIF seguimos investigando estas vías porque creemos firmemente que el futuro pasa por soluciones que no solo eviten el vertedero, sino que transformen un residuo complejo en un recurso valioso.
Lo importante es no mirar hacia otro lado y pensar en lo que pasa cuando el molino deja de girar. Porque las palas no son de usar y tirar, ni de enterrar con disimulo. También merecen una segunda vida, y por eso necesitamos soluciones que sean sostenibles de verdad y circulares. Y, desde mi experiencia, os aseguro que se pueden encontrar. Porque sí, las palas también tienen derecho a una jubilación digna… y sostenible.
1 Asociación eólica española / Anuario Eólico 2024. La voz del sector
2 Wind energy in Europe / 2024 Statistics and the outlook for 2025-2030
En un mundo que busca reducir su huella de carbono y avanzar hacia una economía circular, los microorganismos anaerobios emergen como protagonistas en la lucha contra el cambio climático. Estos organismos, que prosperan en ambientes sin oxígeno, han sido empleados durante décadas en procesos como la digestión anaerobia para el tratamiento de residuos y la producción de biogás. Sin embargo, su potencial va mucho más allá. Gracias a los avances en biotecnología, los microorganismos anaerobios se perfilan como herramientas clave para la descarbonización industrial mediante procesos innovadores como la fermentación de gases (gas fermentation), en los que pueden transformar el CO2 o el CO en productos de alto valor añadido.
Las industrias pesadas, como la siderurgia, el cemento y la petroquímica, generan grandes cantidades de CO2 y CO como subproducto de sus procesos. Tradicionalmente, estos gases han sido liberado a la atmósfera, contribuyendo al calentamiento global. No obstante, la biología sintética y la biotecnología han abierto una nueva vía para aprovechar estas emisiones y convertirlas en productos valiosos mediante la acción de microorganismos anaerobios especializados.
Ciertas bacterias anaerobias, como las del género Clostridium, Moorella y Acetobacterium, pueden utilizar el CO2 y el CO como fuente de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos mediante rutas metabólicas especializadas. Este proceso, conocido como fermentación de gases, facilita la conversión de emisiones industriales en productos químicos renovables, combustibles y biomateriales, promoviendo una economía más sostenible. Por ejemplo, Acetobacterium woodii y Moorella thermoacetica son bacterias acetogénicas capaz de convertir CO2 en ácido acético, un insumo clave para la industria química y alimentaria, mientras que especies como Clostridium ljundahlii pueden producir acetato y etanol, lo que las convierte en una alternativa viable para la generación de biocombustibles y otros productos de interés industrial.
Imagen de Clostridium autoethanogenum creciendo a partir de CO2/CO como fuente de C.
Además de etanol o ácido acético, las bacterias anaerobias son capaces de generar otros compuestos de interés como por ejemplo butanol, acetona y otros ácidos orgánicos como fórmico, propiónico o butírico. Estos productos son clave en la fabricación de plásticos, solventes y otros compuestos químicos con alta demanda industrial.
Los biopolímeros y bioplásticos representan otra vía prometedora. Cupriavidus necator puede transformar el CO2 en precursores de bioplásticos como polihidroxialcanoato (PHA) y polihidroxibutirato (PHB), materiales biodegradables que constituyen una alternativa sostenible a los plásticos convencionales derivados del petróleo.
Finalmente, las proteínas unicelulares obtenidas a partir de CO2 pueden ser producidas por diversas especies de hidrogenotrofos, que convierten gases como el CO2 e hidrógeno en biomasa rica en proteínas. Estas proteínas microbianas pueden utilizarse como una fuente alternativa para la alimentación animal e incluso humana, contribuyendo a la seguridad alimentaria global y reduciendo la presión sobre los recursos agrícolas tradicionales.
«Estas proteínas microbianas pueden utilizarse como una fuente alternativa para la alimentación animal e incluso humana»
El aprovechamiento de microorganismos anaerobios para la conversión de CO2 en productos de valor ofrece múltiples ventajas. En primer lugar, reduce las emisiones industriales, mitigando el impacto ambiental de sectores altamente contaminantes. Además, permite una producción sostenible de compuestos químicos y combustibles sin depender de recursos fósiles o cultivos agrícolas.
Actualmente, ya existen procesos de fermentación de gases a nivel industrial que están demostrando su viabilidad. Por ejemplo, la empresa LanzaTech ha desarrollado tecnologías basadas en bacterias acetogénicas para transformar CO2 y CO en etanol y otros productos químicos, utilizando gases residuales de la industria siderúrgica. Esta tecnología ha sido implementada en países como China y Bélgica, donde plantas industriales operativas han logrado convertir emisiones en biocombustibles y materiales renovables. Otro caso es la empresa Carbon Recycling International (CRI), que emplea microorganismos en Islandia para convertir CO2 en metanol, un compuesto clave en la industria química y de transporte.
Sin embargo, a pesar de su enorme potencial, la implementación de la fermentación de gases a escala industrial enfrenta desafíos técnicos y económicos. Entre ellos, se encuentran la optimización de los bioprocesos para mejorar la eficiencia de conversión del CO2, la reducción de costos operativos y el desarrollo de bioreactores adecuados para la producción a gran escala. Además, es necesario avanzar en el diseño de microorganismos modificados genéticamente que puedan maximizar la conversión de CO2 en productos específicos de interés industrial.
El área de Biotecnología y Química Sostenible de CARTIF ha desarrollado durante los últimos años una intensa actividad investigadora en torno a la tecnología de fermentación de gases y el manejo de microorganismos anaerobios. Concretamente, la ejecución de proyectos de I+D comoBioSFerA o CO2SMOSnos ha permitido poder posicionarnos en el panorama europeo como una entidad capaz de trabajar de forma exitosa con esta peculiar clase de microorganismos y poder optimizar específicamente sus condiciones de crecimiento en biorreactor presurizado, para incrementar rendimientos de producción de diversos compuestos como acido acético, etanol o 2,3-butanodiol.
A medida que la investigación y el desarrollo continúen avanzando, estos microorganismos desempeñarán un papel aún más fundamental en la transición hacia una industria más sostenible y una sociedad con menor impacto ambiental.
Históricamente, se ha prestado gran atención a la calidad del aire exterior, especialmente a la contaminación generada por los automóviles y las fábricas, así como a su impacto en la salud. Si bien, esta preocupación por el aire exterior está bien fundamentada, y desde luego es preocupante, «su hermana», la calidad de aire interior, queda en un segundo plano muchas veces, cuando en realidad, la concentración de contaminantes y el tiempo de exposición a estos es muy superior.
Pensadlo: ¿Cuánto tiempo pasáis en un interior? Cenáis, dormís en una habitación cerrada, os despertáis, vais a trabajar (seguramente en autobús o coche), vais al trabajo, donde estáis ocho horas, volvéis a casa en coche, y luego, dependerá de las actividades de cada uno, pero, a no ser que hagáis algún deporte o actividad que sea exclusivamente al aire libre, seguiréis estando en un interior. Es decir, supongamos que, si cenáis a las 22h, probablemente hasta que salgáis del trabajo y comáis (si salís a las 15h, y según llegáis coméis), habréis estado casi de continuo 18 horas dentro de un espacio cerrado. 18 horas de 24 horas en un interior como mínimo.
Teniendo esto en cuenta, desde luego que preocuparse por lo que respiramos en casa, o en el trabajo, tiene sentido, y más aun sabiendo que los estudios atribuyen más de cinco millones1 de muertes prematuras anuales a la mala calidad de aire interior. Por otro lado, también existen muchas enfermedades asociadas, o que se ven exacerbadas por esto mismo: el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (conocida como EPOC), enfermedades cardiovasculares, dolores de cabeza y migrañas.
Aquí entra el proyecto K-HEALTHinAIR, un proyecto que busca identificar y abordar los diferentes contaminantes presentes en los interiores, y evaluar como afectan a la salud humana. Para ello, combina tecnologías de monitorización de aire de bajo coste en diferentes espacios (hospitales, aulas, casa, residencias…) con herramientas de análisis de datos para entender la exposición a estos contaminantes, y proponer soluciones innovadoras para mitigar sus efectos.
Llegados a este punto, seguramente surja la duda de cuáles son esos contaminantes tan dañinos que respiramos diariamente, y sus fuentes: algunos de los principales contaminantes en ambientes interiores más comunes son el CO2, proveniente de la respiración humana, y puede causar fatiga, dolor de cabeza, o disminución de la concentración; el formaldehído, presente en muebles, pinturas, materiales de construcción, humo de cigarro, causante de irritación en ojos, nariz y garganta, bronquitis y relacionado con un mayor riesgo de cáncer; el material particulado (PM), con origen en el cocinado y actividades de combustión en general. Las partículas más pequeñas pueden penetrar en los pulmones, provocando problemas respiratorios y cardiovasculares; los compuestos orgánicos volátiles (COVs), provenientes del cocinado, humo de cigarro, ambientadores, pinturas… Pudiendo provocar mareos, asma, irritación; y el dióxido de nitrógeno (N2O), presente debido a combustiones en cocinas o estufa de gas, o de combustibles. Este contaminante puede empeorar los síntomas respiratorios.2 Además, las fuentes exteriores también pueden influir en la calidad de aire interior.
Fuente: González-Martín J, Kraakman NJR, Pérez C, Lebrero R, Muñoz R. A state–of–the-art review on indoor air pollution and strategies for indoor air pollution control. Chemosphere. 2021;262:128376. doi:10.1016/J.CHEMOSPHERE.2020.128376
Es decir, muchas de las actividades o materiales usados día a día, puede ser fuente de contaminantes interiores. Pero al igual que estos contaminantes tienen unas fuentes “sencillas y comunes”, algunas de las estrategias que puedes aplicar para contrarrestarlos, también lo son: la ventilación de forma regular (sí, ahora es invierno y los días que hay temperaturas cercanas a las de Siberia no es agradable, pero con unos minutos seguramente sea suficiente) siempre será una buena forma. O en el caso del cocinado, el uso de campanas de extracción. Disminuir el uso de ambientadores, también puede ayudar a reducir estos contaminantes y, por lo tanto, mejorar la calidad de aire interior. Como se ha explicado, el tabaco es muy dañino también, por lo que lo ideal sería no realizar esta actividad dentro de casa. Estos son ejemplos de actividades sencillas a realizar para mejorar la calidad de aire interior, y, por lo tanto, tu calidad de vida.
En definitiva, la calidad del aire interior es un aspecto fundamental que no debe pasarse por alto. Aunque las fuentes de contaminación en el hogar o en los espacios cerrados puedan parecer inevitables, pequeños cambios en nuestros hábitos diarios y decisiones conscientes pueden marcar una gran diferencia en nuestra salud y bienestar. No se trata solo de mejorar el ambiente en el que vivimos, sino de protegernos a nosotros mismos y a nuestras familias de los efectos negativos de un aire contaminado. Después de todo, si pasamos gran parte de nuestra vida en interiores, ¿por qué no hacer de esos espacios un lugar donde respirar sea sinónimo de salud y tranquilidad?
1 González-Martín J, Kraakman NJR, Pérez C, Lebrero R, Muñoz R. A state–of–the-art review on indoor air pollution and strategies for indoor air pollution control. Chemosphere. 2021;262:128376. doi:10.1016/J.CHEMOSPHERE.2020.128376
2 Mannan M, Al-Ghamdi SG. Indoor Air Quality in Buildings: A Comprehensive Review on the Factors Influencing Air Pollution in Residential and Commercial Structure. International Journal of Environmental Research and Public Health 2021, Vol 18, Page 3276. 2021;18(6):3276. doi:10.3390/IJERPH18063276
