Hawái transforma plásticos marinos y redes de pesca en caminos sostenibles

Hawái enfrenta un creciente desafío de residuos plásticos. El reciclaje en las islas resulta costoso y complicado, y grandes cantidades de desechos marinos continúan llegando a las costas o permaneciendo en las aguas circundantes. Ahora, investigadores están explorando una solución innovadora al convertir redes de pesca desechadas y plásticos domésticos en asfalto para caminos. Los primeros resultados sugieren que este enfoque podría ofrecer un nuevo destino práctico para plásticos que de otro modo terminarían en vertederos o en el océano.

El investigador Jeremy Axworthy, del Center for Marine Debris Research (CMDR) de la Hawai'i Pacific University, presentó los hallazgos en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS). "Este trabajo investiga si es responsable usar plásticos reciclados en las carreteras de Hawái", compartió Axworthy. "Al reutilizar desechos plásticos que ya están en Hawái, podemos reducir los impactos ambientales y económicos del transporte de plásticos desechados desde las islas, su incineración o su vertido en vertederos desbordados".

Motivos para probar carreteras de plástico reciclado en Hawái

Desde 2020, la mayoría de las carreteras en Hawái se han construido con asfalto modificado con polímeros (PMA), diseñado para mejorar la resistencia y durabilidad. En comparación con el asfalto convencional, el PMA es más flexible y mejor capaz de resistir agrietamientos, deformaciones y daños por agua, lo que lo hace adecuado para el clima tropical de Hawái.

Para fabricar PMA, se derriten pellets de estireno-butadieno-estireno (SBS; un tipo de copolímero) en un aglutinante asfáltico a base de petróleo. Ese aglutinante se mezcla luego con agregados calentados (piedras y arena), recubriendo el material antes de ser colocado como pavimento.

Los investigadores se preguntaron si parte del polímero virgen podría ser reemplazado por plásticos desechados. También querían saber si las carreteras hechas con plásticos reciclados tendrían un buen rendimiento y si podrían liberar microplásticos u otros químicos al medio ambiente. Estas preguntas llevaron al Hawaii Department of Transportation (HDOT) a asociarse con la química ambiental Jennifer Lynch, directora del CMDR y líder del equipo de investigación.

Reciclaje de redes de pesca en asfalto

El HDOT pidió al equipo de Lynch que abordara dos tareas clave. La primera fue suministrar redes de pesca abandonadas recolectadas de las aguas de Hawái para su uso en el asfalto experimental reciclado. "El equipo de pesca plástico extranjero es el mayor contribuyente al problema de desechos marinos de Hawái", compartió Lynch. "Hasta la fecha, el proyecto Bounty del CMDR, que paga una recompensa financiera a pescadores comerciales licenciados por la eliminación de desechos marinos, ha retirado 84 toneladas de grandes equipos de pesca abandonados del océano Pacífico".

El segundo objetivo fue determinar si el pavimento hecho con plástico reciclado liberaba más microplásticos que el asfalto estándar modificado con SBS.

"El laboratorio del CMDR está equipado con instrumentación química de última generación para cuantificar y caracterizar microplásticos en muestras ambientales", explica Lynch. "Esta capacidad es increíblemente única e impactante, especialmente cuando se combina con nuestro proyecto de eliminación de desechos marinos y nuestra misión de reciclar los desechos en productos de infraestructura necesarios a largo plazo en la localidad".

Después de que una empresa de EE. UU. procesara los plásticos recuperados en materiales adecuados para la producción de asfalto, el HDOT trasladó el proyecto al mundo real. Una empresa de pavimentación local renovó secciones de una calle residencial en Oahu utilizando tres mezclas de asfalto diferentes: una con SBS estándar, una que contenía polietileno reciclado del programa de reciclaje residencial de Honolulu y otra hecha con polietileno recuperado de redes de pesca desechadas.

Alrededor de 11 meses después, el equipo de Lynch regresó para recolectar polvo de carretera de cada sección para medir cualquier microplástico liberado al medio ambiente circundante.

Medición de la liberación de microplásticos

Los científicos separaron diferentes tipos de polímeros del polvo de carretera, incluyendo microplásticos, fragmentos de plástico más grandes y caucho de neumáticos. Luego utilizaron cromatografía de gases-pirólisis-espectrometría de masas (Py-GC-MS) para determinar el origen de los materiales. El análisis identificó estireno y butadieno del PMA estándar, polietileno del pavimento de plástico reciclado y redes de pesca, e isopreno y caucho de butadieno de los neumáticos de vehículos.

Los hallazgos iniciales mostraron que el pavimento que contenía polietileno reciclado no liberó más polímeros que el pavimento convencional de SBS. El mismo patrón apareció en las pruebas de rendimiento de laboratorio y en las aguas pluviales simuladas recolectadas de las secciones de carretera experimentales.

Aunque los investigadores detectaron partículas del tamaño de microplásticos, solo un número muy pequeño se identificó como polietileno, independientemente del tipo de pavimento del que provenían. Los investigadores creen que esto se debe a que el plástico se mezcla en el aglutinante asfáltico. A medida que la carretera se desgasta con el tiempo, las partículas que se desprenden están compuestas de roca, aglutinante asfáltico y polímero juntos en lugar de plástico por sí solo.

El equipo también está comparando la liberación de polímeros del pavimento con la cantidad de material de neumáticos encontrado en el polvo de carretera.

"En nuestros datos iniciales de Py-GC-MS", continúa Lynch, "vimos que el desgaste de los neumáticos abruma la señal de polietileno por órdenes de magnitud, como picos gigantescos. Tuvimos que buscar entre las malezas del cromatograma para encontrar señales de polietileno".

Un posible nuevo futuro para los desechos plásticos

Se necesitan más pruebas para evaluar cómo se mantienen estas carreteras de plástico reciclado a largo plazo. Aun así, los investigadores creen que este enfoque podría eventualmente reducir tanto los desechos en vertederos como los desechos marinos en Hawái.

"Algunas personas piensan que el reciclaje de plástico es un engaño, que no funciona; es demasiado desafiante", comparte Lynch. "Pero este trabajo demuestra que el reciclaje puede funcionar cuando la sociedad prioriza la sostenibilidad".

La investigación fue financiada por el Hawaii Department of Transportation.

Reunión

ACS Primavera 2026

Título

Cosechando plásticos oceánicos para pavimentar carreteras hawaianas: Evaluación de la liberación de microplásticos y aditivos plásticos del asfalto que incorpora plástico reciclado de varias corrientes de desechos

Resumen

El asfalto modificado por polímeros (PMA) se utiliza para aumentar la resistencia y durabilidad de las carreteras. En Hawái, el PMA se produce típicamente utilizando el copolímero virgen estireno-butadieno-estireno (SBS). Los plásticos reciclados, como el polietileno de alta densidad (HDPE), también pueden añadirse al asfalto para secuestrar desechos plásticos. En el estado de Hawái, el equipo de pesca abandonado (DFG) es un problema significativo, pero también es una fuente de HDPE que puede utilizarse en el reciclaje. Sin embargo, el rendimiento del asfalto y las consecuencias de añadir polímeros reciclados al asfalto no se comprenden bien. En colaboración con el Hawaii Department of Transportation (HDOT) y la University of Hawaii (UH), el Center for Marine Debris Research (CMDR) está probando la viabilidad de utilizar HDPE reciclado en asfalto cuantificando la liberación de microplásticos y aditivos plásticos de carreteras pavimentadas con asfaltes hechos de diferentes combinaciones de polímeros vírgenes y reciclados. Las combinaciones específicas de asfalto que se están probando son: SBS (Control-PMA), DFG con y sin SBS (DFG-PMA y DFG-neat), HDPE reciclado local con y sin SBS (LW-PMA y LW-neat), y HDPE reciclado postindustrial comercialmente disponible con y sin SBS (CA-PMA y CA-neat). La liberación de microplásticos y aditivos plásticos bajo condiciones de laboratorio se realizó utilizando una prueba de rastreo de ruedas de Hamburgo (HWTT) con análisis de muestras de agua. Se realizaron ensayos de campo en una carretera residencial en la isla de Oahu, Hawái. Se barrió el polvo de la carretera y se analizó en busca de microplásticos mediante análisis directo y extracción de solventes para separar el plástico unido del asfalto y los aditivos plásticos mediante extracción de agua. Las muestras de microplásticos utilizaron cromatografía de gases de pirólisis espectrometría de masas para el análisis. Los resultados producidos utilizando estos métodos analíticos novedosos proporcionan orientación sobre el uso de plásticos reciclados sobre plásticos vírgenes en carreteras. Además, los resultados de este estudio pueden proporcionar un destino viable al final de la vida para los desechos plásticos marinos, llevando a océanos más limpios y saludables.