“Cada primavera, al iniciarse la siembra, se puede ver película de acolchado plástico blanco por todas partes en los campos de algodón de Xinjiang; y cada año, la película de acolchado usada que se recoge en estos campos se almacena de manera uniforme en sitios de acumulación designados—sitios que, además, hoy en día son omnipresentes.” El 24 de julio, en un salón de divulgación científica sobre “La tecnología como motor de la degradación de la película de acolchado”, organizado por la Asociación de Ciencia y Tecnología de Pekín, Song Meizhen, investigadora del Instituto de Investigación del Algodón de la Academia China de Ciencias Agrícolas y científica jefe del Equipo de Modelo de Producción de Algodón de Alta Calidad e Innovación Tecnológica del Centro de Investigación en Agricultura Occidental de la misma academia, compartió la imagen que ha observado en los campos de algodón de toda la Región Autónoma Uigur de Xinjiang.

El acolchado plástico fue durante mucho tiempo un “secreto clave” para aumentar los rendimientos del algodón en Xinjiang, lo que trajo alegría a innumerables productores de algodón. Sin embargo, al no existir opciones adecuadas de disposición, el acolchado plástico se ha convertido hoy en una fuente de “contaminación blanca” que obstaculiza el desarrollo agrícola.

Los datos muestran que la cobertura a largo plazo con mantillo plástico ha provocado la contaminación del suelo por residuos de plástico en múltiples regiones, siendo los impactos más graves los observados en Xinjiang y en el oeste de la Mongolia Interior, donde la cantidad de residuos plásticos asciende a aproximadamente 200 kilogramos por hectárea. Le siguen regiones como Gansu, las zonas de viento y arena del noreste de China, el norte de Shanxi y el norte de Hebei, con niveles de residuos plásticos de alrededor de 100 kilogramos por hectárea.

Song Meizhen considera que abordar la «contaminación blanca» y encontrar nuevas vías para la biodegradación del acolchado plástico son ahora prioridades urgentes, siendo la innovación tecnológica la clave para superar este desafío.

El mantillo plástico se ha convertido en el «demonio de la Tierra»

Desde la década de 1970, China ha importado y comenzado a utilizar mantillo plástico procedente del extranjero, y a comienzos del siglo XXI la superficie dedicada al cultivo con mantillo había alcanzado los 15 millones de hectáreas. En Xinjiang, en particular, todos los cultivos principales, excepto el trigo, se cultivan bajo mantillo plástico. Los datos indican que, en los últimos cinco años, el consumo anual de mantillo plástico en China se ha situado en torno a 1,4 millones de toneladas.

El acolchado plástico es una película delgada que se coloca sobre la superficie del suelo, generalmente fabricada en polietileno (PE) blanco, transparente o negro. Contribuye a elevar la temperatura del suelo, conservar la humedad del suelo, mantener la estructura del suelo, suprimir el crecimiento de las malas hierbas en el campo y prevenir la acumulación de sales y alcalinidad en la superficie del suelo, promoviendo así el crecimiento de las plantas.

En 1980, la Región Autónoma Uigur de Xinjiang inició ensayos para evaluar los efectos de incremento del rendimiento del acolchado plástico en el cultivo del algodón. En aquel entonces, los agricultores eran reacios a adoptar esta tecnología y solían «colocar el acolchado durante el día solo para retirarlo por la noche». Sin embargo, los aumentos espectaculares e inmediatos del rendimiento pronto obtuvieron una amplia aceptación, lo que llevó a una dependencia cada vez mayor del acolchado plástico. Para 1982, la superficie cultivada con acolchado plástico se había ampliado hasta aproximadamente 800.000 mu, y poco a poco se fue conformando un sistema integral de técnicas de cultivo del algodón que hacía uso del acolchado plástico.

Según Song Meizhen, desde la década de 1980, la adopción de la técnica de cultivo del algodón «corto, denso, de maduración temprana y con acolchado de película» ha aumentado los rendimientos del algodón en un 61,8% en el norte de Xinjiang, en un 44% en el sur de Xinjiang y en un 69,5% en suelos salino-álcalis, al tiempo que ha desencadenado una expansión vertiginosa y de salto cualitativo de la superficie dedicada al algodón en todas las regiones algodoneras de Xinjiang.

Sin embargo, a medida que la «contaminación blanca» causada por el acolchado plástico se hace cada vez más evidente, las actitudes de los agricultores hacia él han ido volviéndose cada vez más ambivalentes, alternando entre el afecto y el resentimiento.

Song Meizhen recuerda que, en los primeros años, los agricultores cavaban fosas para enterrar el acolchado plástico recolectado. Sin embargo, dado que el polietileno —el principal componente del acolchado plástico agrícola— es un tipo de plástico extremadamente difícil de degradar, más tarde los agricultores recurrieron a quemarlo. Pero la quema provocaba una contaminación severa. Finalmente, al no contar con otra opción viable, los agricultores simplemente amontonaban el acolchado desechado y esperaban a que fuera recogido para su reciclaje.

Sin embargo, la mayoría de las empresas dedicadas al reciclaje y el procesamiento de mantillo plástico tienen dificultades para mantener su viabilidad. «Los costos del procesamiento en etapas posteriores son elevados; sin subvenciones gubernamentales, estas empresas simplemente no pueden operar de manera sostenible a largo plazo», afirmó Song Meizhen.

Zhang Haibo, director adjunto del Comité Especial de Biotecnología de la Asociación China de la Industria de los Compuestos, señaló que, desde 1950 hasta 2023, se produjeron en todo el mundo aproximadamente 9,2 mil millones de toneladas métricas de plástico, de las cuales el film de acolchado agrícola representó alrededor del 3%. Debido a las dificultades para su reciclaje, a los elevados costos de la biodegradación y a la disponibilidad limitada de materiales alternativos, el film de acolchado agrícola se ha convertido en una importante fuente de contaminación en el sector agrícola.

«Abordar la contaminación por plásticos causada por el acolchado plástico agrícola es ahora una prioridad urgente», dijo Song Meizhen.

Dos vías de mejora para productos alternativos

El 19 de enero de 2020, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y el Ministerio de Ecología y Medio Ambiente emitieron las «Opiniones sobre el fortalecimiento adicional del control de la contaminación por plásticos», que establecen explícitamente «normalizar el reciclaje, la utilización y la eliminación de los residuos plásticos» y «promover la aplicación de productos y modelos alternativos».

El acolchado plástico biodegradable ha surgido como la principal alternativa al acolchado plástico convencional. Según Liu Qi, investigador asociado del Instituto de Medio Ambiente Agrícola y Desarrollo Sostenible de la Academia China de Ciencias Agrícolas y del Laboratorio Clave para la Prevención y el Control de la Contaminación por Acolchado Plástico dependiente del Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales, el acolchado plástico biodegradable es un nuevo tipo de acolchado respetuoso con el medio ambiente elaborado principalmente a partir de poliésteres biodegradables. Puede degradarse en la naturaleza mediante la acción de microorganismos, lo que elimina la necesidad de recoger o retirar el film residual o de desecho.

Sin embargo, Liu Qi también ha observado que las películas de acolchado plástico biodegradables enfrentan actualmente varios desafíos. «Aunque las películas de acolchado totalmente biodegradables comúnmente disponibles pueden degradarse bajo ciertas condiciones, su tasa de degradación suele ser muy sensible a los factores ambientales, y su vida útil funcional a menudo no se alinea con el ciclo de crecimiento de los cultivos. Por ejemplo, cuando se utilizan en el algodón, la película de acolchado debe permanecer en su lugar durante al menos tres o cuatro meses para satisfacer las necesidades de desarrollo del cultivo; sin embargo, la mayoría de las películas de acolchado biodegradables existentes solo pueden mantener su eficacia durante un máximo de tres meses», declaró Liu Qi a China Science Daily.

El acolchado plástico tradicional causa una grave contaminación ambiental, y el desarrollo de acolchados biodegradables aún no está completo. Entonces, ¿qué soluciones tecnológicas pueden abordar la “contaminación blanca” provocada por el acolchado plástico?

«En la actualidad, existen dos enfoques tecnológicos: uno consiste en mejorar la película de acolchado plástico biodegradable fabricada a partir de un polímero termoplástico biodegradable (PBAT), y el otro es utilizar una película de acolchado biodegradable basada en un material distinto del PBAT —‘CBADP’», afirmó Zhang Haibo.

La mejora de la tecnología de películas de acolchado plástico biodegradable basadas en PBAT es precisamente en lo que está trabajando Liu Qi. Ella explicó que, con el fin de optimizar el rendimiento de la nueva película de acolchado y prolongar su período efectivo de cobertura del campo, su equipo de investigación está desarrollando simultáneamente nuevas formulaciones y llevando a cabo ensayos de campo. Como resultado, han sido pioneros en el desarrollo de aditivos modificadores especializados para películas de acolchado biodegradables y de la “tecnología de espumación–reticulación”, entre otras innovaciones, con el objetivo de lograr una modificación compuesta del material y, de este modo, prolongar en cierta medida su vida útil funcional.

La invención y la promoción de un nuevo tipo de película de acolchado plástico biodegradable es precisamente en lo que están trabajando Zhang Haibo y su equipo. Él considera que solo mediante el desarrollo de materiales capaces de degradar el acolchado plástico convencional se podrá abordar la causa raíz del problema. El núcleo tecnológico del enfoque de su equipo consiste en utilizar aditivos orgánicos como catalizadores para hacer que el propio polietileno (PE) tradicional sea biodegradable. «Mediante estos aditivos orgánicos, inducimos la ruptura de las cadenas moleculares del plástico, oxidamos los grupos metileno presentes en el polímero de polietileno y, de este modo, posibilitamos su degradación microbiana en moléculas más pequeñas, las cuales a su vez se descomponen en dióxido de carbono, agua y biomasa, logrando así una degradación completa del plástico y evitando al mismo tiempo la formación de microplásticos», afirmó Zhang Haibo.

¿Cuál es superior y cuál es inferior, y qué deparará el futuro?

¿Cuál de los dos enfoques para mejorar las tecnologías existentes es superior? Song Meizhen ofrece su respuesta: «En esencia, ambos enfoques persiguen el mismo objetivo: convertir las macromoléculas en moléculas más pequeñas, que luego son degradadas por la acción microbiana hasta obtener dióxido de carbono y agua».

En su opinión, abordar la contaminación causada por el acolchado plástico exige no solo avances tecnológicos, sino también una solución integral y sostenible. El desarrollo de nuevos tipos de acolchado plástico no es meramente una cuestión de innovación tecnológica; se trata de un proceso de iteración y actualización tecnológica continua que requiere la identificación y resolución permanentes de los desafíos prácticos en las aplicaciones reales.

“Tanto la película de acolchado biodegradable de PBAT mejorada como el nuevo tipo de película de acolchado degradable que se encuentra actualmente en fase de investigación deben someterse primero a pruebas y demostraciones en condiciones de producción real, y la retroalimentación de los agricultores sobre su rendimiento será el criterio definitivo”, afirmó Song Meizhen.

Ella cree que, para aprovechar la tecnología en la biodegradación del acolchado plástico y encontrar una solución a la «contaminación blanca» en la agricultura en China, el primer paso debe consistir en llevar a cabo proyectos de demostración y promover la adopción de nuevos tipos de acolchado, de modo que los agricultores puedan constatar sus beneficios reales; a continuación, se deben realizar ensayos de campo para evaluar el rendimiento y recabar la retroalimentación de los agricultores a gran escala; por último, las empresas deben emprender un proceso iterativo de I+D para abordar cualquier deficiencia técnica.

«Solo mediante la aplicación continua de las tecnologías agrícolas y su adaptación a las necesidades de los agricultores —garantizando que estas tecnologías se transfieran de manera eficaz desde las empresas a las explotaciones familiares individuales— podremos establecer un sistema de gobernanza de abajo hacia arriba para la ‘contaminación blanca’», afirmó Song Meizhen.