Cada pocos años, los neumáticos de nuestros vehículos se desgastan y necesitan ser reemplazados. Sin embargo, ¿qué ocurre con el material perdido de estos neumáticos?
Desafortunadamente, este material suele acabar en los cursos de agua, donde las diminutas partículas de microplásticos derivadas de la goma sintética de los neumáticos transportan diversos químicos que pueden transferirse a peces, cangrejos e incluso a las personas que los consumen.
Microplásticos: un problema creciente
Millones de toneladas métricas de residuos plásticos entran en los océanos del mundo cada año. Recientemente, se ha descubierto que las partículas generadas por el desgaste de neumáticos representan aproximadamente el 45% de todos los microplásticos en sistemas terrestres y acuáticos.
Los neumáticos despiden pequeñas partículas de microplásticos al moverse sobre las carreteras. La lluvia arrastra estas partículas hacia zanjas, donde fluyen hacia arroyos, lagos, ríos y océanos.
A lo largo de este trayecto, peces, cangrejos, ostras y otras formas de vida acuática suelen ingerir estas partículas de desgaste de neumáticos. Con cada bocado, los peces también consumen químicos extremadamente tóxicos que pueden afectar tanto a ellos mismos como a otros seres que los consumen.
Especies de peces como la trucha arcoíris, la trucha de arroyo y el salmón coho están muriendo a causa de los químicos tóxicos vinculados a las partículas de desgaste de neumáticos. En un estudio realizado en 2020, se encontró que más de la mitad de los salmones coho que regresaban a los arroyos del estado de Washington murieron antes de desovar, principalmente a causa de un químico denominado 6PPD-Q, derivado de 6PPD, que se añade a los neumáticos para evitar su degradación.
Los efectos de las partículas de desgaste de neumáticos no se limitan a los organismos acuáticos. Tanto humanos como animales pueden estar expuestos a estas partículas, especialmente aquellos que viven cerca de grandes vías de tráfico. En un estudio realizado en China, se encontró el mismo químico, 6PPD-Q, en la orina de niños y adultos. Aunque aún se están investigando los efectos de este químico en el organismo humano, investigaciones recientes sugieren que la exposición podría dañar múltiples órganos, incluidos el hígado, los pulmones y los riñones.
En Oxford, Mississippi, identificamos más de 30,000 partículas de desgaste de neumáticos en 24 litros de escorrentía de aguas pluviales provenientes de carreteras y aparcamientos tras dos tormentas. En áreas de alto tráfico, creemos que las concentraciones podrían ser mucho más elevadas.
El Consejo de Tecnología y Regulación Interestatal, una coalición liderada por estados, recomendó en 2023 la identificación y el uso de alternativas al 6PPD en los neumáticos para reducir la presencia de 6PPD-Q en el medio ambiente. Sin embargo, los fabricantes de neumáticos argumentan que no existe un reemplazo adecuado en la actualidad.
Acciones comunitarias para mitigar los daños
En la Universidad de Mississippi, estamos experimentando con formas sostenibles de eliminar las partículas de desgaste de neumáticos de las vías fluviales, utilizando materiales naturales de desechos agrícolas que son accesibles y de bajo costo.
La idea es sencilla: capturar las partículas de desgaste de neumáticos antes de que lleguen a los arroyos, ríos y océanos. En un estudio reciente, probamos chips de madera de pino y biochar—un tipo de carbón vegetal obtenido mediante la pirólisis de cáscaras de arroz en un ambiente de oxígeno limitado—y encontramos que podían eliminar aproximadamente el 90% de las partículas de desgaste de neumáticos de las aguas pluviales en nuestros sitios de prueba en Oxford.
El biochar es un material ya establecido para eliminar contaminantes del agua debido a su gran superficie y poros, abundantes grupos químicos de unión, alta estabilidad, fuerte capacidad de adsorción y bajo costo. Los chips de madera, debido a su rica composición de compuestos orgánicos naturales, también han demostrado ser efectivos en la eliminación de contaminantes. Otros científicos han utilizado arena para filtrar microplásticos, pero su tasa de eliminación ha sido baja en comparación con la del biochar.
Diseñamos un sistema de biofiltración utilizando biochar y chips de madera en un calcetín filtrante, que colocamos en la desembocadura de un desagüe. Luego, recolectamos muestras de escorrentía de aguas pluviales y medimos las partículas de desgaste de neumáticos antes y después de la instalación de los biofiltros durante dos tormentas a lo largo de dos meses. Se encontró que la concentración de partículas de desgaste de neumáticos era significativamente menor después de la instalación del biofiltro.
Las características únicas, alargadas y dentadas de las partículas de desgaste de neumáticos facilitan que se queden atrapadas o enredadas en los poros de estos materiales durante un evento de tormenta. Incluso las partículas más pequeñas se quedan atrapadas en la intrincada red de estos materiales.
Creemos que este enfoque tiene un fuerte potencial de escalabilidad para mitigar la contaminación por partículas de desgaste de neumáticos y otros contaminantes durante las tormentas. Dado que el biochar y los chips de madera pueden generarse a partir de desechos agrícolas, son relativamente baratos y fácilmente disponibles para las comunidades locales. Se necesitarán estudios de monitoreo a largo plazo, especialmente en entornos de alto tráfico, para determinar completamente la efectividad y escalabilidad del enfoque. La fuente del material filtrante también es importante; ha habido algunas preocupaciones sobre si los desechos agrícolas crudos que no han sido sometidos a pirólisis podrían liberar contaminantes orgánicos.
Como la mayoría de los filtros, los biofiltros necesitarían ser reemplazados con el tiempo—los filtros usados deben ser desechados adecuadamente—ya que los contaminantes se acumulan y los filtros se degradan. Los residuos plásticos están dañando el medio ambiente, la comida que consume la gente y potencialmente la salud humana. Creemos que los biofiltros hechos de residuos vegetales podrían ser una solución efectiva, relativamente económica y ecológica.
