Cada pocos años, los neumáticos de su automóvil se desgastan y necesitan ser reemplazados. Pero, ¿a dónde va ese material de neumático perdido?
La respuesta, desafortunadamente, es a menudo vías fluviales, donde las pequeñas partículas microplásticas del caucho sintético de los neumáticos transportan varios productos químicos que pueden transferirse a peces, cangrejos y tal vez incluso a las personas que los comen.
Somos químicos analíticos y ambientales que estudian formas de eliminar esos microplásticos, y los productos químicos tóxicos que llevan, antes de llegar a las vías fluviales y los organismos acuáticos que viven allí.
Microplásticos, macro problema
Millones de toneladas métricas de desechos plásticos ingresan a los océanos del mundo cada año. En los últimos tiempos, se ha encontrado que las partículas de desgaste de los neumáticos representan aproximadamente el 45% de todos los microplásticos en los sistemas terrestres y acuáticos.
Los neumáticos arrojan pequeños microplásticos a medida que se mueven por las carreteras. La lluvia lava esas neumáticos usan partículas en zanjas, donde fluyen hacia arroyos, lagos, ríos y océanos.
En el camino, los peces, los cangrejos, las ostras y otras vida acuática a menudo encuentran que estos neumáticos usan partículas en sus alimentos. Con cada bocado, los peces también consumen productos químicos extremadamente tóxicos que pueden afectar tanto a los peces y cualquier criaturas que los coman.
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Algunas especies de peces, como la trucha arcoiris, la trucha de arroyo y el salmón coho, están muriendo de productos químicos tóxicos vinculados a partículas de desgaste de neumáticos.
Los investigadores en 2020 encontraron que más de la mitad del salmón Coho que regresaba a las corrientes en el estado de Washington murió antes de desove, en gran parte debido a 6ppd-Q, un químico derivado de 6ppd, que se agrega a los neumáticos para ayudar a evitar que se degraden.
Pero los efectos de las partículas de desgaste de los neumáticos no son solo en organismos acuáticos. Los humanos y los animales pueden estar expuestos a las partículas de uso de neumáticos en el aire, especialmente personas y animales que viven cerca de las principales carreteras.
En un estudio en China, el mismo químico, 6ppd-Q, también se encontró en la orina de niños y adultos. Si bien los efectos de este químico en el cuerpo humano aún se están estudiando, investigaciones recientes muestran que la exposición a este químico podría dañar múltiples órganos humanos, incluido 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 desde carreteras y estacionamientos después de dos tormentas. En áreas de tráfico pesado, creemos que las concentraciones podrían ser mucho más altas.
El Consejo de Tecnología y Regulación Interestatal, una coalición liderada por los estados, en 2023 recomendó identificar e implementar alternativas a 6PPD en neumáticos para reducir 6PPD-Q en el medio ambiente. Pero los fabricantes de neumáticos dicen que todavía no hay un reemplazo adecuado.
¿Qué pueden hacer las comunidades para reducir el daño?
En la Universidad de Mississippi, estamos experimentando con formas sostenibles de eliminar las partículas de desgaste de los neumáticos de las vías fluviales con materiales naturales accesibles y de bajo costo de los desechos agrícolas.
La idea es simple: capturar las partículas de desgaste de los neumáticos antes de llegar a los arroyos, ríos y océanos.
En un estudio reciente, probamos chips de madera de pino y biochar, una forma o carbón hecha de cáscaras de arroz de calentamiento en una cámara de oxígeno limitada, un proceso conocido como pirólisis, y descubrió que podían eliminar aproximadamente el 90% de las partículas de desgaste de los neumáticos de la escorrentía de agua en nuestros sitios de prueba en Oxford.
Biochar es un material establecido para eliminar contaminantes del agua debido a su gran área de superficie y poros, abundantes grupos de unión química, alta estabilidad, fuerte capacidad de adsorción y bajo costo. También se ha demostrado que las astillas de madera, debido a su rica composición de compuestos orgánicos naturales, eliminan los contaminantes. Otros científicos también han usado arena para filtrar microplásticos, pero su tasa de eliminación fue baja en comparación con BioChar.
Boluwatife S. Olubusoye, uno de los autores de este artículo, coloca un calcetín de filtro lleno de biochar bajo un drenaje pluvial. James Cizdziel/Universidad de Mississippi
Diseñamos un sistema de biofiltración con chips de biochar y madera en un calcetín de filtro y lo colocamos en la boca de una salida de drenaje. Luego recolectamos muestras de escorrentía de aguas pluviales y medimos las partículas de desgaste de los neumáticos antes y después de que los biofiltros estuvieron en su lugar durante dos tormentas en el lapso de dos meses. Se encontró que la concentración de partículas de desgaste de los neumáticos era significativamente menor después de que el biofiltro estaba en su lugar.
Las características únicas alargadas y irregulares de las partículas de desgaste de neumáticos les facilita quedarse atrapado o enredado en los poros de estos materiales durante un evento de tormenta. Incluso las partículas de desgaste de neumáticos más pequeñas estaban atrapadas en la intrincada red de estos materiales.
Uso de filtros de biomasa en el futuro
Creemos que este enfoque tiene un fuerte potencial de escalabilidad para mitigar la contaminación de partículas de desgaste de los neumáticos y otros contaminantes durante las tormentas de lluvia.
Dado que se pueden generar chips de biochar y madera a partir de los desechos agrícolas, son relativamente económicos y están disponibles para las comunidades locales.
Se necesitarán estudios de monitoreo a largo plazo, especialmente en entornos de tráfico pesado, para determinar completamente la efectividad y la escalabilidad del enfoque. La fuente del material de filtrado también es importante. Ha habido algunas preocupaciones sobre si los desechos de la granja cruda que no se han sometido a pirólisis podrían liberar contaminantes orgánicos.
Como la mayoría de los filtros, los biofiltros necesitarían ser reemplazados con el tiempo, con filtros usados desechados correctamente, ya que los contaminantes se acumulan y los filtros se degradan.
Los desechos plásticos están dañando el medio ambiente, los alimentos que comen las personas y potencialmente la salud humana. Creemos que los biofiltros hechos de residuos vegetales podrían ser una solución efectiva y relativamente económica y ecológica.
Boluwatii S. Instalación, Ph.D. Candinate en Chemisry, Universidad de Mississippi y James V Cizdziel, profesor de química, Universidad de Mississippi
Este artículo se vuelve a publicar de la conversación bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
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