fragmentos microplásticos (derecha), ambos del Mar Tirreno a una profundidad de aproximadamente 800 metros.
La industria textil puede trabajar en conjunto para formular soluciones que aborden el complejo problema de los microplásticos en el medio ambiente.
Dr. Davis Lee, Dr. Erin Kirkpatrick, Dr. A. Sydney Gladman y Dr. Donald Ripatti
Los microplásticos son una preocupación creciente para la industria textil, esto agrava la compleja y extensa discusión sobre sostenibilidad. Sin embargo, hay mucho por descubrir sobre este polifacético tema y la mejor forma de darle respuesta.
Actualmente, no existe un acuerdo amplio sobre una única definición de microplástico. The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) define los microplásticos como “piezas de plástico de menos de 5 milímetros de largo que pueden ser dañinas para nuestra vida marina y acuática”.1
The European Chemicals Agency (ECHA) es más específica en la definición que propone:
“microplástico significa partículas que contienen polímero sólido, a las que se pueden haber agregado aditivos u otras sustancias, y donde <_ 1 [por ciento] p/p de partículas tienen:
(i) Todas las dimensiones 0,1 µm [micrómetros] <_ x <_ 5 mm [milímetros], o
(ii) Para las fibras, una longitud de 0,3 µm <_ x <_ 15 mm y una relación entre la longitud y el diámetro de> 3”.2
El estudio de los microplásticos marinos no es nuevo. Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ha estado conduciendo una investigación y publicando sobre este tema desde la década de 1970.3 Otras organizaciones también han estado activas. Por ejemplo, el consorcio Science Advice for Policy by European Academies (SAPEA) ha publicado una extensa revisión que señala la necesidad de estandarizar y armonizar las metodologías de prueba. SAPEA afirma que “no hay evidencia de un riesgo generalizado para la salud humana de [nano/microplásticos] en la actualidad”.4
Si bien la cuantificación del problema de los plásticos en el océano sigue siendo un reto, los investigadores estiman que se espera que entre 4,8 y 12,7 millones de toneladas de desechos plásticos ingresen al océano cada año, con una acumulación actual estimada en 50-150 millones de toneladas.5 A partir de 2014, los investigadores han estimado que un mínimo de 5,25 billones de piezas de plástico, que pesan aproximadamente 269.000 toneladas, continúen a nivel de la superficie de los océanos de nuestro mundo.6 En aguas superficiales, los estudios de muestreo han indicado que los microplásticos pueden existir en una amplia gama de concentraciones; aproximadamente 1×10-3 a 10 partículas por litro para partículas mayores de 0,3 mm.7
Dado que los organismos reguladores participan activamente en la redacción de normas y regulaciones que podrían afectar tanto a la industria como a los consumidores, es importante comprender los problemas para poder responder adecuadamente.
El Problema para los Textiles
El muestreo acuático actual para microplásticos encuentra que las fibras son la segunda “forma” de microplásticos más identificada.8 Sin embargo, es posible que el enfoque en los métodos de muestreo por remoción superficial no cuantifique con precisión la cantidad de fibra presente. El tereftalato de polietileno (PET), el nailon y las fibras acrílicas tienen densidades mayores que el agua de mar y, por lo tanto, se cree que se acumulan en el lecho marino, un subconjunto emergente de la investigación sobre microplásticos.9 Si bien los investigadores generalmente creen que la mayoría de los microplásticos se originan a partir de la fragmentación de piezas de plástico más grandes a lo largo del tiempo, no está claro si este es el caso de los microplásticos derivados de textiles.10
Muchos estudios sobre la liberación de microplásticos de los textiles se han centrado en el lavado doméstico como fuente de fibras que ingresan a los cursos de vías fluviales. Estos estudios han encontrado que el desprendimiento depende de las propiedades del artículo textil, incluido el material de fibra, el tamaño del hilo, la construcción de la tela, el peso del tejido y el acabado de la tela.11 Por ejemplo, la lana de poliéster ha sido identificada en múltiples estudios por liberar un mayor número de fibras (>7000 fibers/m-2/L-1) que otros tipos de telas de poliéster.12 La variabilidad del equipo y la configuración de lavado, así como de los detergentes, también puede influir en la cantidad de fibras liberadas de una prenda o artículo, donde tanto las lavadoras como las secadoras pueden provocar el desprendimiento de fibras textiles. Otros estudios han identificado un aumento de 3,5 veces en la liberación de fibra durante el secado en secadora en comparación con el proceso de lavado para artículos de lana de poliéster.13
Otras fuentes potenciales de microplásticos derivados de textiles en el medio ambiente pueden incluir la fragmentación de las cuerdas y las redes de pescar, o la descomposición de artículos de higiene no tejidos que son desechados inapropiadamente.14 Además, el papel de la filtración y el tratamiento de aguas residuales a nivel doméstico en la prevención de la liberación de microplásticos al medio ambiente, requiere más investigación.
Estándares y Certificaciones
Actualmente, existen pocos estándares que orienten a la industria sobre las mejores prácticas para medir las tasas de emisión de microplásticos de los textiles. Los estándares y etiquetas ambientales reconocidos por la industria, como los estándares de gestión ambiental ISO 14000, los estándares ambientales ASTM, el Global Organic Textile standard, EU Ecolabel y los estándares de etiquetado OEKO-TEX®, no incluyen aún una evaluación del desprendimiento de fibra.
Sin embargo, otras organizaciones de la industria que realizan pruebas e investigadores independientes han estado trabajando para desarrollar métodos reproducibles para ayudar a educar y brindar apoyo a la industria. Por ejemplo, la American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC), Research Triangle Park en Carolina del Norte, está desarrollando un método gravimétrico para calcular la pérdida de fibra/masa, utilizando una máquina de lavado acelerada.15 El Instituto Hohenstein de Alemania, ha desarrollado un conjunto de métodos de prueba diseñados para proporcionar un análisis cuantitativo de microfibras. Estos métodos de prueba incluyen un método gravimétrico adoptado de la Universidad de Leeds/The Microfibre Consortium Method, una evaluación del recuento de fibras, la forma y la distribución del tamaño utilizando el método de Hohenstein para el Análisis Dinámico de Imágenes, y una evaluación del contenido de celulosa versus no celulosa.16 Además, existen algunos métodos de prueba estandarizados que pueden tener la capacidad de modificarse para evaluar directamente los microplásticos. Por ejemplo, métodos de prueba para evaluar la cantidad de pelusa seca y el lavado.17
Regulaciones
Actualmente, la legislación sobre microplásticos se ha centrado principalmente en la venta o producción de productos para el cuidado personal que contienen microplásticos, sin embargo, se vislumbra una legislación más completa. En agosto de 2019, la European Chemicals Agency (ECHA) redactó una enmienda al Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH por sus siglas en inglés) que prohibiría la venta de “microplásticos solos o en mezclas donde su uso inevitablemente resultará en liberaciones de microplásticos al medio ambiente, independientemente de las condiciones de uso” en la zona de la Unión Europea. La enmienda propuesta define los materiales que contienen microplásticos (véase la definición de la ECHA anterior) como:
“… una sustancia sola o en una mezcla como microplástico en una concentración igual o superior al 0,01 [por ciento] p/p”.
Los polímeros que se encuentran en la naturaleza y que no han sido modificados químicamente, excepto por hidrólisis, al igual que los polímeros que son biodegradables, están excluidos. Además, esta legislación propuesta solo se aplicaría a los microplásticos añadidos intencionadamente, que están presentes en el punto de uso y previsiblemente podrían liberarse al medio ambiente. Los productos que generan o eliminan microplásticos en el punto de uso o eliminación, pero que originalmente no contienen microplásticos añadidos como se define anteriormente, no estarían sujetos a esta regulación propuesta. El Committee for Socio- economic Analysis (SEAC) emitirá una opinión final sobre la legislación en septiembre.18 Un borrador de la legislación por parte de la Comisión Europea debe presentarse en diciembre de 2020, y probablemente se someterá a votación final en 2021.19
Actualmente, los polímeros naturales y biodegradables no modificados no están regulados como microplásticos según el reglamento propuesto. Las fibras naturales se definen en REACH de acuerdo a su origen, no según su estructura química. Por ejemplo, los polímeros que se producen de forma natural pero que se polimerizan en un entorno industrial estarían regulados.20 La biodegradabilidad de un polímero será evaluada por laboratorios certificados por ISO 17025 que realizan pruebas aprobadas descritas en la legislación REACH propuesta para garantizar que un polímero cumpla con las especificaciones para un material biodegradable.21
En Estados Unidos, las regulaciones de microplásticos están siendo debatidas a nivel estatal. En junio, el Consejo de Agua del Estado de California adoptó una definición de microplásticos siguiendo el requerimiento del Proyecto de Ley del Senado de California No. 1422. La definición de microplásticos en el agua potable se define como:
“Materiales poliméricos sólidos a los que se pueden haber añadido aditivos químicos u otras sustancias, que son partículas que tienen al menos tres dimensiones superiores a 1 [nanómetro] y [tienen un volumen] inferior a 5.000 micrómetros (µm). Se excluyen los polímeros derivados de la naturaleza que no hayan sido modificados químicamente (salvo por hidrólisis)”.22
Debido a las limitaciones dimensionales dadas, la longitud del umbral de una fibra sintética dependerá en última instancia de su diámetro. Además, SB 1422 requiere que se desarrolle una metodología de cuantificación para la definición anterior de microplásticos en el agua potable para el 1 de julio de 2021.23 Otro proyecto de ley del Senado de California, SB 1263, exige que se desarrolle una estrategia estatal de microplásticos para proteger las aguas oceánicas de los microplásticos el 31 de diciembre de 2021 o antes.24
Se espera que la legislación a nivel estatal relacionada con los microplásticos crezca. Y, como las fibras son una forma de microplástico comúnmente detectada, es probable que la industria textil se vea afectada.25 ¿Qué puede hacer la industria? Familiarícese con los problemas y preocupaciones de los consumidores y trabaje con asociaciones comerciales, organizaciones de estandarización, organismos reguladores y organizaciones de investigación para formular soluciones coherentes y razonables. Los microplásticos en el medio ambiente son un tema complejo y desafiante. Sin embargo, trabajar juntos y emplear la ciencia para comprender y abordar el problema, debería ayudar a tener un mejor medio ambiente y una industria más fuerte.
1 What are microplastics (Que son los microplásticos)? sitio web de National Ocean Service, https://oceanservice.noaa.gov/facts/microplastics.html, consultado el 6 de julio, 2020.
2 Committee for Risk Assessment and Committee for Socio-economic Analysis: Opinion on an Annex XV dossier proposing restrictions on intentionally-added microplastics (Comité de Evaluación de Riesgos y Comité de Análisis Socioeconómico: Dictamen sobre un expediente del Anexo XV que propone restricciones a los microplásticos añadidos intencionalmente), https://echa.europa.eu/documents/10162/5a730193-cb17-2972-b595-93084c4f39c8 consultado el 30 de julio, 2020.
3 Lubofsky, E. Microplastics in the Ocean – Separating Fact from Fiction (Microplásticos en el Océano: Separando la Realidad de la Ficción), https://www.whoi.edu/oceanus/feature/whoi-viewpoint-microplastics-in-the-ocean-separating-fact-from-fiction/, consultado el 6 de julio, 2020.
4 SAPEA, A Scientific Perspective on Microplastics in Nature and Society (Una Perspectiva Científica sobre los Microplásticos en la Naturaleza y la Sociedad), https://www.sapea.info/wp-content/uploads/report.pdf consultado el 6 de julio, 2020.
5 Jambeck, J., et al. Plastic waste inputs from land into the ocean (Entradas de desechos plásticos de la tierra al océano). Science, 347. 6223:768–771 (2015).
6 Eriksen M, Lebreton LCM, Carson HS, Thiel M, Moore CJ, et al. (2014) Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250,000 Tons Afloat at Sea (Contaminación Plástica en los Océanos del Mundo: Más de 5 Billones de Piezas de Plástico que Pesan Más de 250.000 Toneladas Flotan en el Mar). PLoS ONE 9(12): e111913. doi:10.1371/journal.pone.0111913
7 A.A. Koelmans et al. Microplastics in freshwaters and drinking water: Critical review and assessment of data quality (Microplásticos en agua dulce y agua potable: evisión crítica y evaluación de la calidad de los datos). Water Research 155 (2019) 410-422.
8 A.A. Koelmans et al. Microplastics in freshwaters and drinking water: Critical review and assessment of data quality (Microplásticos en agua dulce y agua potable: evisión crítica y evaluación de la calidad de los datos). Water Research 155 (2019) 410-422.
9 F. Salvador Cesa et al. Synthetic fibers as microplastics in the marine environment: A review from textile perspective with a focus on domestic washings (Fibras sintéticas como microplásticos en el medio marino: una revisión desde la perspectiva textil con un enfoque en los lavados domésticos). Science of the Total Environment (Ciencia del Medio Ambiente Total), 598 (2017) 1116–1129; Kane et al., Seafloor microplastic hotspots controlled by deep-sea circulation (Puntos calientes de microplásticos del fondo marino controlados por la circulación de aguas profundas) Science 368, 1140–1145 (2020).
10 Kormann, C. Where Does All the Plastic Go? (¿A dónde va todo el plástico?) The New Yorker (2019).
11 F. Salvador Cesa et al. Synthetic fibers as microplastics in the marine environment: A review from textile perspective with a focus on domestic washings (Fibras sintéticas como microplásticos en el medio marino: una revisión desde la perspectiva textil con un enfoque en los lavados domésticos). Science of the Total Environment (Ciencia del Medio Ambiente Total), 598 (2017) 1116–1129; Carney Almroth, et al. Quantifying shedding of synthetic fibers from textiles; a source of microplastics released into the environment (Cuantificación del desprendimiento de fibras sintéticas de textiles; una fuente de microplásticos liberados al medio ambiente). Environ Sci Pollut Res (2018) 25:1191–1199; Cai et al. Systematic Study of Microplastic Fiber Release from 12 Different Polyester Textiles during Washing (Estudio Sistemático de la Liberación de Fibras Microplásticas de 12 Diferentes Tejidos de Poliéster durante el Lavado). Environ. Sci. Technol (2020) https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.9b07395
12 Carney Almroth, et al. Quantifying shedding of synthetic fibers from textiles; a source of microplastics released into the environment (Cuantificación del desprendimiento de fibras sintéticas de textiles; una fuente de microplásticos liberados al medio ambiente). Environ Sci Pollut Res (2018) 25:1191–1199; Cai et al. Systematic Study of Microplastic Fiber Release from 12 Different Polyester Textiles during Washing (Estudio Sistemático de la Liberación de Fibras Microplásticas de 12 Diferentes Tejidos de Poliéster durante el Lavado). Environ. Sci. Technol (2020) https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.9b07395; Pirc, U., et al. Emissions of microplastic fibers from microfiber fleece during domestic washing (Emisiones de fibras microplásticas del vellón de microfibras durante el lavado doméstico). Environ Sci Pollut Res (2016) 23:22206–22211.
13 Pirc, U., et al. Emissions of microplastic fibers from microfiber fleece during domestic washing (Emisiones de fibras microplásticas del vellón de microfibras durante el lavado doméstico). Environ Sci Pollut Res (2016) 23:22206–22211.
14 F. Salvador Cesa et al. Synthetic fibers as microplastics in the marine environment: A review from textile perspective with a focus on domestic washings (Fibras sintéticas como microplásticos en el medio marino: una revisión desde la perspectiva textil con un enfoque en los lavados domésticos). Science of the Total Environment, 598 (2017) 1116–1129.
15 UL: Addressing the environmental impact of microfibers in textiles (Abordar el impacto ambiental de las microfibras en los textiles), https://crs.ul.com/wp-content/uploads/2019/07/CRS_041_Microfiber-White-Paper_v4.pdf consultado el 7 de julio, 2020.
16 Hohenstein. Real data for sustainable material development: Quantitative analysis of microfibers (Datos reales para el desarrollo de material sostenible: Análisis cuantitativo de microfibras), https://www.hohenstein.us/en-us/expertise/sustainability/microfibers/ consultado el 14 de julio, 2020.
17 Jonsson, C., et al. Microplastics Shedding from Textiles—Developing Analytical Method for Measurement of Shed Material Representing Release during Domestic Washing (Desprendimiento de microplásticos a partir de textiles: desarrollo de un método analítico para medir el material de vertido que representa la liberación durante el lavado doméstico). Sustainability 2018, 10, 2457; International Organization for Standardization. ISO 9073-10:2003 Textiles—Test Methods for Nonwovens—Part 10: Lint and Other Particles Generation in the Dry State; International Organization for Standardization (Textiles — Métodos de Prueba para Telas no Tejidas — Parte 10: Generación de Pelusa y Otras Partículas en Estado Seco; Organización Internacional de Normalización). ISO 105-E03:2010 Textiles—Tests for Colour Fastness to Chlorinated Water (Textiles — Pruebas de Solidez del Solor al Agua Clorada).
18 ECHA. Registry of restriction intentions until outcome: microplastics (Registro de intenciones de restricción hasta el resultado: microplásticos), https://echa.europa.eu/registry-of-restriction-intentions/-/dislist/details/0b0236e18244cd73 consultado el 30 de julio, 2020; Committee for Risk Assessment and Committee for Socio-economic Analysis: Opinion on an Annex XV dossier proposing restrictions on intentionally-added microplastics (Comité de Evaluación de Riesgos y Comité de Análisis Socioeconómico: Dictamen sobre un expediente del Anexo XV que propone restricciones a los microplásticos añadidos intencionalmente), https://echa.europa.eu/documents/10162/5a730193-cb17-2972-b595-93084c4f39c8 consultado el 30 de julio, 2020.
19 ECHA. Restriction procedure (Procedimiento de restricción), https://echa.europa.eu/regulations/reach/restrictions/restriction-procedure consultado el 30 de julio, 2020.
20 Committee for Risk Assessment and Committee for Socio-economic Analysis: Opinion on an Annex XV dossier proposing restrictions on intentionally-added microplastics (Comité de Evaluación de Riesgos y Comité de Análisis Socioeconómico: Dictamen sobre un expediente del Anexo XV que propone restricciones a los microplásticos añadidos intencionalmente), https://echa.europa.eu/documents/10162/5a730193-cb17-2972-b595-93084c4f39c8 consultado el 30 de julio, 2020.
21 ECHA. ANNEX XV Restriction Report: intentionally added microplastics (Informe de restricción: microplásticos agregados intencionalmente), https://echa.europa.eu/documents/10162/05bd96e3-b969-0a7c-c6d0-441182893720 consultado el 1 de agosto, 2020.
22 California Water Boards. Proposed Definition of ‘Microplastics in Drinking Water,’ (Juntas de Agua de California. Definición propuesta de “microplásticos en el agua potable”) https://www.waterboards.ca.gov/drinking_water/certlic/drinkingwater/docs/dfntn_jun3.pdf consultado el 30 de julio, 2020.
23 California Senate Bill No. 1422 (Proyecto de ley del Senado de California No. 1422), https://leginfo.legislature.ca.gov/faces/billTextClient.xhtml?bill_id=201720180SB1422 consultado el 30 de julio, 2020.
24 California Senate Bill No. 1263 ((Proyecto de ley del Senado de California No. 1263), https://leginfo.legislature.ca.gov/faces/billTextClient.xhtml?bill_id=201720180SB1263 consultado el 30 de julio, 2020.
25 A.A. Koelmans et al. Microplastics in freshwaters and drinking water: Critical review and assessment of data quality (Microplásticos en agua dulce y agua potable: evisión crítica y evaluación de la calidad de los datos). Water Research 155 (2019) 410-422.
Nota del editor: el Dr. Davis Lee es científico director senior, la Dra. Erin Kirkpatrick es científica directora, el Dr. A. Sydney Gladman es gerente, y el Dr. Donald Ripatti es científico en Polymer Science & Materials Chemistry practice of Exponent Inc., una firma multidisciplinaria de ingeniería y consultoría científica.
Noviembre-Diciembre de 2020
