Del mar al laboratorio: plásticos transformados en energía limpia, materiales de depuración de aguas y biocombustibles

Una de las actividades de POLYBRIS es desarrollar procesos específicos de valorización de residuos plásticos presentes en basuras marinas mediante nuevas líneas de productos valorizables.

Las actividades humanas, tanto en tierra como en el mar, están transformando profundamente el medio oceánico. La agricultura intensiva, la minería, la combustión de combustibles fósiles y el desarrollo urbano provocan que nutrientes y contaminantes lleguen arrastrados hacia los ríos y mares, alterando hábitats naturales y afectando la calidad del agua. Al mismo tiempo, la pesca industrial, el transporte marítimo y la extracción de recursos en el fondo oceánico generan su propia fuente de contaminación y modifican los ecosistemas costeros. Los efectos combinados de estas actividades han convertido los océanos en un espejo del impacto humano sobre el planeta, un espacio donde se acumulan las huellas de nuestro modelo de consumo.

Entre todos los tipos de contaminación marina, los residuos sólidos, y en particular los plásticos, se han convertido en uno de los símbolo más visibles y persistentes del deterioro ambiental. Desde mediados del siglo XX, los plásticos se han transformado en el material más versátil y omnipresente de la historia moderna. Su bajo coste, durabilidad y maleabilidad los hicieron indispensables para la industria, la medicina, la alimentación, la construcción y la vida cotidiana. La producción mundial de plásticos ha experimentado un crecimiento exponencial en las últimas décadas, impulsada por el aumento de la población y los avances tecnológicos. Este auge ha generado que la mayor parte del plástico producido termine como residuo en vertederos o sea liberado al medio ambiente, mientras que solo una pequeña fracción se recicla o se incinera.

Cada año, millones de toneladas de plásticos llegan a los océanos, transportadas por ríos o vertidas directamente desde barcos. Los ríos, en particular, son responsables de una gran parte de esta contaminación marina, lo que evidencia la estrecha relación entre la gestión de residuos en tierra y la salud de los ecosistemas acuáticos. Una vez en el océano, los plásticos se comportan como un material nómada: flotan, se fragmentan, se hunden y pueden acumularse hasta en las zonas más recónditas del planeta, del Ártico a las playas tropicales y de la superficie al fondo de las fosas abisales. La densidad del material y las corrientes marinas determinan su destino: los plásticos menos densos tienden a flotar y concentrarse en grandes giros oceánicos, mientras que otros, más pesados o cubiertos de biofilm, acaban depositados en el fondo marino. Estos residuos persistentes afectan a los hábitats marinos, alteran la disponibilidad de alimento y refugio para múltiples especies y modifican la estructura y función de los ecosistemas. A largo plazo, la presencia continua de plásticos puede disminuir la resiliencia de los ecosistemas, reducir la biodiversidad y comprometer los servicios que estos brindan a las comunidades humanas que dependen de ellos.

Por tanto, el problema de los plásticos no es solo ambiental. Los impactos sociales y económicos son significativos. La pesca enfrenta una disminución de la disponibilidad de peces debido a la alteración de los hábitats marinos, además de mayores costes asociados a la limpieza de redes, embarcaciones y puertos. En el turismo, la degradación de playas y costas reduce la afluencia de visitantes, afectando los ingresos de comunidades locales que dependen de este sector. En conjunto, estos efectos muestran que la contaminación por plásticos no solo amenaza los ecosistemas, sino también la economía y el bienestar de las comunidades costeras.

Más allá de estos impactos inmediatos, los plásticos reflejan la fragilidad de un modelo de producción y consumo lineal: extracción masiva de recursos, fabricación rápida, consumo desmedido y gestión ineficiente de residuos. Este modelo no solo contamina los océanos, sino que también genera vulnerabilidades económicas y sociales en comunidades costeras y pesqueras. Abordar el problema del plástico requiere, por tanto, un replanteamiento integral, promoviendo la economía circular y estrategias sostenibles que devuelvan resiliencia a los océanos y a las sociedades que dependen de ellos.

En este contexto global nace el proyecto POLYBRIS, que se desarrolla con la colaboración de la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, a través del Programa Pleamar, y se cofinancia por la Unión Europea por el FEMPA (Fondo Europeo Marítimo, de Pesca y de Acuicultura. El proyecto está coordinado por ITG Centro Tecnológico, y tiene como socios al Instituto de Investigación Mariñas de la Agencia estatal Consejo superior de investigaciones científicas (IIM-CSIC) y al Cabildo insular de Tenerife.

POLYBRIS es una iniciativa que combina ciencia, innovación y colaboración con el sector pesquero para demostrar que el plástico marino, lejos de ser un residuo sin valor, puede transformarse en un recurso. Su objetivo es cerrar el ciclo entre contaminación y sostenibilidad, transformando los desechos del mar en materiales útiles y fuentes de energía limpia, combinando acción práctica con investigación aplicada.

Para lograrlo, los plásticos recuperados del mar se transforman por procesos de valorización termoquímica en sólidos carbonosos que funcionan como adsorbentes en filtros, ayudando a mejorar la calidad de las aguas costeras. Además, los procesos de transformación generan otros productos líquidos y gaseosos que pueden aprovecharse como fuentes de energía o combustibles.

La primera etapa del proyecto POLYBRIS se centró en la recogida y caracterización de residuos marinos, una tarea desarrollada en colaboración con pescadores locales, que aportan su experiencia y conocimiento sobre las zonas de acumulación de los desechos marinos. Esta labor se llevó a cabo en las costas canarias y gallegas, donde las cofradías participantes recolectaron más de 55 kg de residuos, de los cuales unos 34 kg eran plásticos aprovechables, y el resto correspondía a materiales no tratables como vidrio, metal o cerámica.

Gracias a la colaboración activa de las cofradías de pescadores de Vigo, Ferrol y Tenerife, así como de grupos de pesca submarina y otras organizaciones del sector se permitió obtener muestras representativas de residuos flotantes y varados. Además de la recogida, el proyecto llevo a cabo una serie de acciones de sensibilización dirigidas a la ciudadanía y al sector pesquero. Más de 30 entidades colaboraron en la organización de talleres y jornadas en Galicia y Tenerife, con el objetivo de concienciar sobre la problemática de los residuos marinos y promover prácticas sostenibles en su gestión.

Tras la fase inicial de recogida se avanzó hacia una etapa clave que consistió en transformar los plásticos recogidos mediante diferentes procesos termoquímicos. Estos métodos, aplican calor para modificar la estructura de los materiales permiten obtener productos con alto valor añadido a partir de residuos difíciles de reciclar por vías convencionales.

Uno de los métodos empleados es la pirólisis, un proceso que descompone los plásticos a altas temperaturas en ausencia de oxígeno. De esta reacción se obtiene un sólido carbonoso, conocido como biochar, junto con gases y aceites. El biochar se caracteriza por su gran poder calorífico y su notable capacidad de absorción, lo que lo convierte en un material prometedor para filtros o incluso como combustible sólido.

Por su parte, el método de carbonización hidrotermal resulta especialmente adecuado para el tratamiento de residuos con un elevado contenido de humedad, como es el caso de muchos de los residuos plásticos marinos. En este caso, la transformación ocurre en un medio húmedo y a temperaturas moderadas, generando un producto similar al anterior, el hidrochar, que también podría servir como material adsorbente.

Finalmente, la gasificación constituye el método más energético de los tres. En presencia controlada de un gasificador, la mezcla de plásticos y biomasa se convierte en un gas de síntesis compuesto principalmente por hidrógeno, monóxido y dióxido de carbono. Este gas puede aprovecharse como fuente de energía limpia convencional (calor y/o electricidad) y como precursor de biocombustibles (hidrógeno, amoniaco, metanol)

POLYBRIS, se desarrolla con la colaboración de la Fundación Biodiversidad del Miteco, a través del Programa Pleamar, y se cofinancia por la Unión Europea por el Fondo Europeo Marítimo, de Pesca y de Acuicultura. El proyecto está coordinado por ITG Centro Tecnológico y tiene como socios al Instituto de Investigación Mariñas de la Agencia estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IIM-CSIC) y al Cabildo Insular de Tenerife.

Una vez obtenidos los distintos productos, el equipo se centró en analizar las propiedades y el potencial de aplicación de los sólidos carbonosos generados (biochar e hidrochar). El objetivo es evaluar su capacidad para retener contaminantes orgánicos (como pesticidas, fármacos o retardantes de llama) e inorgánicos, entre ellos metales pesados, presentes en las aguas costeras. Estos materiales se están estudiando como posibles filtros naturales para el tratamiento de efluentes procedentes de actividades marítimo-pesqueras, tales como el procesado de pescado o la gestión de residuos en puertos. La alta porosidad y composición química de los chares les permitirían actuar como esponjas que capturan y retienen compuestos contaminantes, contribuyendo así a mejorar la calidad del agua y reducir la huella ambiental del sector.

Por tanto, el impacto de POLYBRIS va más allá del ámbito científico. El proyecto ha fortalecido la colaboración entre el sector pesquero, las administraciones y la comunidad científica, generando una nueva conciencia sobre el valor de los residuos y mostrando que la economía azul y la circular pueden avanzar juntas.

En adelante, el objetivo es ampliar y escalar los resultados, optimizando los procesos termoquímicos, validándolos a nivel industrial y aplicando los materiales obtenidos en la depuración de aguas y la generación de energía limpia. La expansión de la red de cofradías y comunidades costeras participantes será clave para consolidar este modelo sostenible y replicable en otros entornos marinos.

La experiencia de POLYBRIS deja una enseñanza clara: el problema de los plásticos no se resolverá solo con limpieza, sino con innovación, educación y cooperación. Cada botella recuperada, cada red transformada, representa un paso más hacia un futuro donde los océanos puedan respirar de nuevo.