Colillas de cigarrillo: investigadores latinoamericanos estudian cómo tratarlas a través de hongos

Son el residuo más abundante del planeta y contienen tóxicos que pueden perjudicar al medio ambiente y a la salud humana. Investigadores elaboran estrategias para tratarlas para reducir su impacto.

Colilla de cigarrillo con filtro de plástico.

Fotografía de Hannah Whitaker
Por Redacción National Geographic
Publicado 5 ene 2023 12:26 GMT-3

Caminar por la playa, el parque o la montaña son experiencias diferentes. Sin embargo, todos esos espacios tienen algo en común: las colillas de cigarrillo están presentes en cada rincón amenazando al medio ambiente y la salud humana. 

Este pequeño residuo tiene un impacto gigante, ya que es el más desechado de todo el mundo. Anualmente se acumulan cerca de 766.6 millones de kilogramos de basura tóxica en el mundo, según datos del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (Pnuma).

Además, su tiempo de degradación es extenso. Las colillas de acetato de celulosa pueden tardar hasta 25 años en degradarse, según refiere el Informe general sobre colillas de cigarrillos publicado en 2022 por la ONG EcoHouse, un análisis realizado por el Ministerio de Salud de Argentina y la Asociación Argentina de Tabacología.

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Asimismo un estudio realizado en 2017 por la Universidad de Montpellier demostró que tanto la materialidad de las colillas como el medio en el que se encuentran condicionan su tiempo de degradación.

Estos pequeños residuos no son inocuos cuando se desechan de forma inadecuada, es decir en las veredas o en la tierra, las colillas se descomponen por la acción de la luz solar y de la humedad y desprenden microplásticos, metales pesados y muchas otras sustancias químicas impactando en la calidad de los ecosistemas, advierte el Pnuma. 

Frente a este panorama, encontrar vías para transformar las colillas es un desafío sobre el que los investigadores de la región ya trabajan.

Desde Argentina, Pilar Núñez se propone desintoxicar colillas de cigarrillo

Pilar Núñez es bióloga y becaria del Conicet e investiga sobre la posibilidad de quitarle toxicidad a las colillas. Concretamente, su labor se basa en la biorremediación. 

Este “es un proceso en el que se utilizan métodos biológicos (como hongos, bacterias o plantas) para transformar contaminantes en productos inocuos o, en su defecto, menos tóxicos, que pueden entonces integrarse en los ciclos naturales”, explica el Informe de EcoHouse.

Para conseguir su objetivo, la becaria de Conicet ha tenido que recorrer un largo camino. El primer paso fue recolectar hongos en diferentes zonas de la Argentina para evaluar su efectividad en la biorremediación de colillas. Para hacerlo, contó con los permisos legales correspondientes y con la colaboración del Instituto Misionero de Biodiversidad (IMiBio).

Luego de una búsqueda exhaustiva sobre los mejores hongos para su proyecto, Núñez decidió trabajar con algunos de los que integran el grupo de los de pudrición blanca. “Este es un gran grupo de hongos. Lo que tienen todos en común es que degradan madera y la dejan de color blanco”, explica en la entrevista con National Geographic.

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Concretamente, explica la bióloga argentina, estos hongos degradan la lignina (lo que le otorga el color marrón y la fuerza a la estructura de la madera). Normalmente este es un compuesto difícil de degradar porque es muy complejo, aunque los hongos de pudrición blanca parecen ser efectivos en esta tarea.

Así luce un hongo del género Trametes en la naturaleza.

Fotografía de EMANUEL GRASSI

Las características de estos hongos que consideró Núñez para usarlos en su investigación fueron dos. Por un lado, su capacidad de degradar compuestos complejos (como los que existen en los cigarrillos) y, por otro, el hecho de que sobreviven bien en situaciones en donde hay muchos metales.

Concretamente, los cigarrillos están compuestos por tabaco, papel y filtro. Este último es fabricado, en la mayoría de los casos, a base de acetato de celulosa. Cuando el filtro se convierte en colilla (después de que la persona lo fuma) esta se considera igual o más contaminante que el tabaco del cigarrillo, explica el informe de EcoHouse.

Según esta organización “es muy difícil estimar con exactitud el nivel de contaminación que puede generar una colilla ya que depende directamente de la composición química del tabaco (quemado o no), el filtro, cómo se fuma el cigarrillo, las características de la combustión y el diámetro y permeabilidad del papel”.

Paralelamente, se estima que el humo de tabaco contiene unos 7000 componentes de los cuales casi 70 son sustancias cancerígenas (tales como arsénico, benceno o cadmio). 

Además, el tabaco puede absorber y acumular compuestos radiactivos en cantidades riesgosas para la salud (como el plomo) que pueden estar presentes en suelos contaminados y en los fertilizantes aplicados. Todas estas sustancias son absorbidas por el filtro y permanecen en la colilla.

En tanto, el alquitrán, una sustancia química que se produce cuando se quema el tabaco, contiene la mayoría de las sustancias químicas que podrían causar cáncer y otros elementos nocivos del humo de tabaco. Junto con los metales pesados y los insecticidas, son los componentes tóxicos más comunes presentes en las colillas. 

“Los filtros retienen estos compuestos al momento de fumar, con lo cual, cuando la colilla es arrojada al ambiente, estos metales pesados contaminan la tierra, el agua, aire y biota con los que entran en contacto”, continúa el informe. 

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Frente a esta situación, la investigadora argentina se propuso reunir en el laboratorio las colillas con los hongos para que estos crecieran sobre esos residuos y consumieran los restos.

Izquierda: Arriba:

Colillas de cigarrillo sin tratar.

Derecha: Abajo:

Colillas con tratamiento fúngico donde se observa el micelio actuando sobre los restos del cigarrillo.

FOTOGRAFÍAS DE PILAR NÚÑEZ

Según su experimento, cuando los hongos han consumido el máximo posible de las colillas (ya que no pueden consumirlas por completo a causa de que el acetato de celulosa no es degradable), la investigadora evalúa junto a especialistas del 3IA (un instituto de investigación de la Universidad Nacional de San Martin) la toxicidad del material resultante. Es decir, de los hongos y de las colillas (ya simplificadas en acetato de celulosa).

Este paso es fundamental, considera la bióloga al dialogar con National Geographic, ya que “la degradación no necesariamente es señal de detoxificación”.

Si se puede detoxificar el material, lo que queda es acetato de celulosa que puede reutilizarse como tal o como celulosa y elaborar con ella otros productos, explica la especialista.

“Cuando le das un estímulo a la gente, como una maceta a cambio de una botella con colillas o cuando las personas ven que se está convirtiendo el residuo, almacenan sus colillas en casa y no las tiran en la calle.”

Por: Leopoldo Benítez González
Ecofilter México Recicla

Si bien los resultados aún no han sido publicados ni revisados por pares, ya que su investigación está en curso, Núñez asegura que tras estas evaluaciones ha podido determinar que el material original es considerablemente menos tóxico, por lo que el resultado parece ser positivo.

Por el momento Núñez continúa su investigación porque, como bien insiste, aún es preciso chequear cuánto material degradan estas colillas, bajo qué condiciones, entre otras cuestiones. Hasta ahora su trabajo ha dado resultados que le permiten ser optimista y espera que pueda servir de antecedente para otras investigaciones y para evitar el impacto de las colillas.

Para la especialista del Conicet, esta investigación representa una inversión a largo plazo ya que contribuye a mejorar el escenario actual y futuro

En caso de poder escalar el proyecto esto podría tener varios beneficios como tratar las colillas a gran escala, recuperar el material para otros usos fuera del laboratorio y hasta trasladar el sistema hacia el tratamiento de otros residuos sólidos.

Colillas de cigarrillos: en México, Leopoldo Benítez González elabora productos a partir de ellas

Un proyecto similar es el de Leopoldo Benítez González, biólogo y fundador en Ecofilter México Recicla. Cuando él era estudiante de biología en la Universidad Nacional Autónoma de México (Unam) reconoció que las colillas de cigarrillo eran un residuo que estaba presente en muchos sitios. 

Un día, mientras acampaba en Michoacán, tuvo una idea inspirada en el trabajo de los hongos de los árboles. Ese fue el punto de partida para estudiar la posibilidad de que algunos miembros del reino fungi pudieran degradar el acetato de celulosa de los cigarrillos.

Al igual que Pilar Núñez, eligió trabajar con hongos de la pudrición blanca (hongos basidiomicetos). Específicamente, de este grupo escogió las variedades Pleurotus ostreatus y Trametes versicolor. Según explica el biólogo, estos segregan tres enzimas que no sólo comen la madera, sino que rompen la lignina

Además, “producen un conjunto de enzimas extracelulares para metabolizar la lignina que les confiere la capacidad de degradar un amplio abanico de contaminantes”, explica en su tesis de Licenciatura Degradación de los residuos sólidos del cigarrillo por crecimiento de pleurotus ostreatus y trametes versicolor publicada en 2012.

Es por este motivo que el especialista mexicano consideró a los filtros de cigarrillo como un sustrato idóneo para el crecimiento de estos hongos.

Tras su investigación, Benítez Gonzalez pudo determinar que los hongos basidiomicetos que estudió tienen la posibilidad de romper las moléculas tóxicas que componen las colillas de cigarrillo. 

Concretamente, consumen el 25% de estos residuos y, tras 25 días, las sustancias tóxicas presentes en los restos de las colillas son mucho menores. “Lo más importante es que no utilizamos sustancias químicas para limpiarlas”, reflexiona Benítez González en diálogo con National Geographic.

Izquierda: Arriba:

Cuando el micelio invade la colilla, los metales de los restos del cigarrillo disminuyen, asegura Benítez González. 

Derecha: Abajo:

El hongo Pleurotus ostreatus de variedad blanca crece en una colilla de cigarrillo.

FOTOGRAFÍAS DE LEOPOLDO BENÍTEZ GONZÁLEZ

Cuando el micelio (hongo a nivel microscópico) invade la colilla, los metales presentes en los restos del cigarrillo disminuyen y dejan de ser metales pesados, asegura el especialista.

Es decir, las enzimas de los hongos logran mineralizar o romper la molécula tóxica y, así, conseguir que el producto restante sea menos tóxico. Según refiere el especialista, los resultados deben ser expuestos al análisis y contar con las certificaciones pertinentes respecto de las sustancias tóxicas y de su impacto en el ambiente.

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Luego de que el hongo se nutre de la colilla genera biomasa, explica el biólogo mexicano. Al quitarlo de la incubadora (donde está regulada su humedad y temperatura) el hongo se convierte en polvo que usa para compostar. 

En tanto, el 75% de la colilla restante (que ha resultado ser menos tóxica que antes) se tritura para obtener una fibra que se mezcla con papel reciclado para obtener un material rígido y de mejor calidad. Este se suele utilizar para fabricar macetas o cuadernos.

Asimismo, Benítez González considera que existen otras posibilidades por indagar. Por ejemplo, la posibilidad de usar el material obtenido como aislante térmico y acústico para paredes.

Respecto de la contribución de las personas con este proceso y con evitar que las colillas lleguen a la naturaleza, el mexicano asegura que el compromiso surge del ejemplo y de la educación.

“Cuando le das un estímulo a la gente, como una maceta a cambio de una botella con colillas o cuando las personas ven que se está convirtiendo el residuo, almacenan sus colillas en casa y no las tiran en la calle”, explica.

Además, cuando observan a otros recogiendo colillas se preguntan por esta acción y se sorprenden por lo que pueden generar, reflexiona el biólogo. Incluso, genera un efecto contagio y más compromiso ciudadano.

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