Por increíble que parezca, el procesamiento de basura puede representar una oportunidad de inversión única en el futuro. Considere las nuevas tecnologías que operarán en la escala micro, rompiendo los enlaces de las moléculas a través de medios biomecánicos, que podrían aplicarse para reciclar la basura por completo. Es muy posible que muchas de estas innovaciones surjan de nuestros esfuerzos por explorar y vivir en el espacio.
Desde los albores de la era industrial, hemos contaminado nuestros arroyos, ríos, lagos y océanos con residuos de pesticidas y fertilizantes, desechos de minería y petróleo, productos petroquímicos y miles de otros productos peligrosos.
La contaminación ha llegado al punto en que la limpieza de nuestro medio ambiente, a gran escala con equipo pesado, es poco práctica. A pesar de los esfuerzos actuales, la humanidad está perdiendo la lucha por el manejo de la basura.
El reciclaje comercial y exigido por el gobierno no puede hacer frente al gran volumen de basura, y estos programas solo sobresalen en el procesamiento de materiales como papel, aluminio y acero. En esencia, las formas actuales de recolección y reciclaje de basura son inaceptables.
La oportunidad de inversión en el procesamiento efectivo de basura será enorme. Hemos desechado miles de millones de toneladas de plástico en todo el planeta en los últimos 60 años. Se han acumulado tantos escombros en el Océano Pacífico que se le ha denominado el Gran Parche de Basura del Pacífico. Científicos cree que la basura se ha estado hundiendo debajo de la superficie, lo que dificulta la medición precisa de la cantidad de basura.
Plástica, cuya durabilidad, bajo costo y maleabilidad lo convierten en una opción fácil para productos industriales y de consumo, constituyen la mayoría de los desechos del parche de basura. en un proceso llamado degradación de la fotoque es causado por el componente ultravioleta (UV) de la radiación solar (es decir, radiación de longitud de onda de 0,295 a 0,400 um), los plásticos se han descompuesto en piezas cada vez más pequeñas. National Geographic afirma que los científicos han recolectado hasta 750,000 bits de microplástico en un solo kilómetro cuadrado del Gran Parche de Basura del Pacífico, eso es aproximadamente 1.9 millones de bits por milla cuadrada.
Ahora viene la era de nuestra expansión en el espacio, que requiere que superemos problemas nuevos y únicos. Los obstáculos que se superaron en la exploración espacial temprana ya han hecho contribuciones invaluables a las tecnologías actuales y ayudaron a abordar los problemas que enfrentamos en el planeta.
Es importante destacar que la exploración espacial no será un futuro de solo sondas lanzadas para investigar asteroides y cuerpos distantes, lo cual aplaudo, sino, lo que es más importante, la creación de hábitats a largo plazo, tanto para misiones gubernamentales como comerciales, que Buzz Aldrin llama apropiadamente “permanencia”. .”
Con los abrumadores desafíos que enfrentan los países hoy en día (recursos preciosos escasos, efectos del cambio climático, brotes de enfermedades mortales, conflictos a largo plazo y migración humana masiva), los proyectos de reciclaje/recuperación al 100 por ciento no pueden ocupar un lugar destacado en sus listas de prioridades.
Sin embargo, la exploración espacial a largo plazo tendrá como prioridades alimentos, agua, oxígeno, combustibles, control ambiental, protección contra la radiación solar. y una pila creciente de materiales gastados… basura.
Asegurar que los humanos vivan en un entorno vigorizante no solo sería una buena economía, sino que sería lo correcto.
La vivienda a largo plazo exigirá una gestión extremadamente eficiente de los recursos de agua, aire, compuestos orgánicos e inorgánicos… esos artículos que normalmente, cuando se desgastan, ingresan a nuestras pilas de basura y consisten en todo, desde sellos de puertas hasta lubricantes gastados. Nuestros científicos tendrán que abordar el desafío del reciclaje con la vista puesta en soluciones al 100 %, y el reciclaje de productos inorgánicos presentará el mayor desafío.
En pocas palabras, costará demasiado enviar la basura de regreso a la Tierra, y sería invaluable si estos desechos pudieran reciclarse por completo en componentes útiles para el medio ambiente. Con la disminución de los recursos de la Tierra, cuanto mejor podamos reciclar y recuperar lo que hoy llamamos “basura” y reutilizarla en nuestros productos comerciales, más podremos extender la vida útil de los recursos de la Tierra.
Los productos petroquímicos, desde caucho sintético y solventes hasta fibras y plásticos, pueden ser degradados por varios microorganismos, que rompen los enlaces de carbono para producir subproductos como metano, dióxido de carbono y agua.
Los hábitats espaciales representan un entorno ideal para experimentar con sistemas cerrados que emplean microorganismos de bioingeniería para reciclar productos petroquímicos, donde, en caso de liberación accidental de los organismos, podría ser oportuno abrir el área de prueba al vacío.
¿Por qué experimentar con microorganismos de bioingeniería? ¿Por qué no? Hay muchos ejemplos que dan crédito al concepto:
Hace cuarenta años, Shinichi Kinoshita, Sadao Kageyama, Kazuhiko Iba, Yasuhiro Yamada y Hirosuke Okada descubrió una cepa de Flavobacterium que digirió ciertos subproductos de la fabricación de nailon-6, una forma de fibra de nailon que es resistente y posee una alta resistencia a la tracción, así como elasticidad. Las fibras son a prueba de arrugas y altamente resistentes a la abrasión y productos químicos como ácidos y álcalis. El hecho de que la bacteria comenzara a usar como fuentes de energía estas sustancias que no existían antes de 1935 es un punto revelador. Los microorganismos, con su prodigiosa tasa de reproducción, pueden evolucionar rápidamente para adaptarse a entornos en constante cambio. Un viaje al Parque Nacional Yasuní en la Amazonía por Estudiantes de la Universidad de Yale y profesor de bioquímica molecular Scott Strobel resultó en el descubrimiento de hongos endófitos (champiñones) capaces de comer plásticos de poliuretano. Un polímero sintético, el poliuretano es la base de la mayoría de los plásticos actuales. Se ha descubierto que los consorcios metanogénicos, un grupo diverso de arqueobacterias ampliamente distribuidas que ocurren en ambientes anaeróbicos y son capaces de producir metano a partir de un número limitado de sustratos, incluidos dióxido de carbono, hidrógeno, acetato y metilaminas, degradan el estireno, usándolo como carbono. fuente, y varios hongos han descompuesto el PVC plastificado. Un ejemplo de degradación petroquímica incluye una bacteria en forma de varilla, Alcanivorax borkumensis, que se encuentra en todos los océanos. los las bacterias consumen alcanos, una forma de hidrocarburo, como su principal forma de energía, descomponiendo los hidrocarburos en dióxido de carbono y agua. Estas bacterias antiguas, residentes desde que el planeta comenzó a filtrar hidrocarburos de los fondos oceánicos, florecieron en grandes cantidades después del derrame de petróleo de Deep Horizon en el Golfo de México y contribuyeron a la eliminación de hidrocarburos de las aguas del Golfo. El ataque de microorganismos a los petroquímicos ha sido continuo desde la aparición de cada producto. Incluso estación espacial Mir se descubrió que había estado creciendo más de 70 especies de bacterias, moho y hongos en glóbulos de agua flotante condensada libre, escondidos detrás de áreas como los paneles eléctricos de la estación, y el moho es capaz de degradar el caucho en compuestos digeribles.
Los futuros hábitats espaciales, con su completo aislamiento, presentan una excelente oportunidad para experimentos de gestión de desechos a microescala que involucrarían microorganismos modificados genéticamente. Desafortunadamente, este tipo de experimentos no serán una prioridad en las primeras etapas de los hábitats. Los suministros serán demasiado valiosos para ser consumidos en experimentos “agradables de tener”.
Sin embargo, cuando los hábitats se gradúen al tamaño de las colonias, albergando a miles de residentes, lo “agradable de tener” puede convertirse en “imprescindible”, y la presión para desarrollar procesos eficientes para reciclar materiales inorgánicos, como los plásticos, solo aumentará a medida que las colonias crecen.
La creación y el empleo de bacterias, hongos, levaduras, algas, líquenes y similares modificados genéticamente para reciclar productos petroquímicos, hasta que se desarrollen materiales alternativos fácilmente reciclables, será responsabilidad de disciplinas como bioquímicos, genetistas e ingenieros, o colectivamente. lo que me gusta llamar los bioalquimistas de la gestión de residuos.
A pesar de los esfuerzos actuales, la humanidad está perdiendo la lucha por el manejo de la basura.
Independientemente de las nuevas tecnologías que inventen los hábitats espaciales a largo plazo para gestionar los desechos inorgánicos, reciclar el material en componentes reutilizables, productos de construcción u otros fines prácticos, tengo la ferviente esperanza de que se traduzcan en una bendición para las soluciones a los problemas de la Tierra. Si lo hacen, las nuevas técnicas de reciclaje y mitigación de la contaminación representarán una oportunidad comercial global.
Un primer paso en la Tierra podría limitar las aplicaciones a instalaciones controladas, procesando basura de hogares y negocios. Más tarde, con iteraciones posteriores que limiten los ciclos de vida de los microorganismos, las soluciones pueden aplicarse a las aguas y paisajes abiertos de la Tierra. ¡Gloria al futuro de la gestión de basura!
Como ambientalista, no veo estas futuras innovaciones como “agradables de tener”. Los veo como necesidades económicas. Si deseamos tener el lujo del tiempo para investigar nuestro sistema solar, construir hábitats en planetas y lunas distantes e involucrarnos en empresas comerciales, debemos asegurar la salud de la base económica mundial de la que surgirán los fondos y recursos para alimentar nuestra exploración espacial. esfuerzos
En la actualidad, nuestro poblacion mundial se estima en 7,27 mil millones de personas; para mediados del siglo XXI, se espera que este número alcance 9.6 mil millones. Independientemente del alcance de nuestras aventuras en el espacio, la gran mayoría de estas personas permanecerán en la Tierra y necesitarán un entorno saludable y seguro si quieren contribuir a la economía mundial. Asegurar que los humanos vivan en un entorno vigorizante no solo sería una buena economía, sino que sería lo correcto.
Quizás en el futuro se puedan crear productos comerciales a través de tecnologías como la nanofabricación. Eliminaría gran parte del problema de inventar métodos de reciclaje o encontrar lugares para enterrar nuestra basura, porque estos productos podrían repararse o reciclarse invirtiendo el proceso de nanofabricación.
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