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¿Qué pasa con los Bioplásticos, son tan amigables como parecen?

Bueno y como estaba más que pendiente, hoy les traemos la historia de los bioplásticos. Ya les contamos la historia del plástico y hablamos sobre todos los tipos de plásticos y cómo se disponía cada uno. Hoy vamos a contarte que pasa con los bioplásticos y si son tan amigables cómo parecen.


El plástico es la tercera aplicación del petróleo más usada en el mundo, y al año consumimos 200 millones de toneladas en el planeta. Proviene de una fuente no renovable (petróleo), es contaminante y no biodegradable (puede tardar hasta más de 1.000 años en descomponerse). Los plásticos, gracias a su versatilidad, ligereza y bajo costo, se han convertido en materiales insustituibles.


cuanto contamina la industria del plastico

La contaminación por el excesivo uso del plástico en casi todas las culturas del mundo no es un secreto. A la fecha, la industria de los polímeros ha producido más de 8.000 millones de toneladas de plástico, de los cuales, unas 800 millones de toneladas van a parar a los océanos cada año.








Las consecuencias que esto produce ya son conocidas, siendo los animales pertenecientes a la fauna marina los más afectados, quedando, en algunos casos, atrapados por estos residuos o en otros, ingiriéndolos involuntariamente; generando así que toda la cadena alimenticia, de la que también somos parte, se vea contaminada por efecto de los micro plásticos.

 

Si quiere saber un poco mas de esto inicia escuchando la historia del plástico aquí

 

Empecemos hablando sobre ¿Qué son los bioplásticos?

plastico biodegradable

Seguramente en alguno de los restaurantes que has visitado has recibido vasos que parecen


plástico y contienen leyendas que indican ser biodegradables y obvio uno queda así como.... que pues cómo … y lo mismo ocurre con algunos pitillos, bolsas de embalaje y con otros productos de uso cotidiano.



la diferencia del plastico y los bioplastcis

A diferencia del plástico que está hecho a base de derivados del petróleo, los bioplásticos están hechos de plantas u otros materiales biológicos en lugar de petróleo.

Puede estar hecho de ácidos polilácticos (PLA, por sus siglas en inglés) presentes en plantas como maíz y caña de azúcar, o de polihidroxialcanoatos (PHA) producidos a partir de microorganismos. El PLA se emplea habitualmente en envases de alimentos y el PHA, en dispositivos médicos, como suturas y parches cardiovasculares.

Como el PLA procede usualmente de las mismas grandes instalaciones industriales que elaboran productos como etanol, es la fuente de bioplástico más barata. Es el tipo más habitual y también se usa en botellas de plástico, cubiertos y tejidos.

Los diferentes tipos de bioplásticos poseen composiciones y propiedades únicas. Dentro de los más importantes podemos mencionar los siguientes:

  • Sostenibles (BioPET, BioPE, BioPA, etc.)

  • PLA

  • PHAs

  • Biopoliésteres

  • Derivados de celulosa

  • Bioelastómeros

  • Compuestos a base de almidón

  • Biocomposites

Existen tres tipos de bioplásticos:

1. Obtenidos a partir de biomasa, que pueden ser:

  • Polisacaridos: Almidon, Celulosa, Goma

  • Proteinas: Guten, Soya, Maiz, Collagen,

  • Lipidos: Trigliceridos

2. Sintetizados a partir de monómeros de biomas:

  • Acido Polilactico PLA

  • Otros Poliesteres

3. Producidos por microorganismos

  • Polihidroxialcanoatos (PHAS)

  • Celulosa Bacteriana

Los primeros son producidos a partir de ácido láctico polimerizado, el cual proviene de la fermentación de bacterias lácticas con almidón de maíz; y los PHAs son una clase de poliésteres bacterianos que se producen mediante la fermentación de bacterias y se obtienen después por extracción a partir de sustratos orgánicos, como carbohidratos (glucosa, sacarosa), aceites, alcoholes, ácidos orgánicos, hidrocarburos.


La polimerización del ácido láctico da como resultado el ácido poliláctico, un biopolímero que posee D- y L- isómeros o una mezcla racémica de este termoplástico. La producción de este biopolímero empieza con el almidón el cual generalmente se extrae del maíz o la papa, luego los microorganismos pertenecientes a los géneros Lactobacillus, Carnobacterium, Leuconostoc, Pediococcus o Streptococcus lo transforman en una molécula más pequeña de ácido láctico o 2 hidroxi-propiónico (monómero), la cual es la materia prima que se polimeriza formando el PLA. Los microorganismos que degradan el PLA pertenecen a la familia de Pseudonocardiaceae y géneros afines, tales como Amycolatopsis, Lentzea, Streptoalloteichus y Saccharothrix.


Los PLA se utilizan como capas de sellado térmico, etiquetas y bolsas de transporte, como alternativa para películas tradicionales y para la producción de envases rígidos. Son comercializados bajo los nombres de NatureWorks® (Cargill-Dow LLC), Lacty® (Shimadzu) o Lacea® (Mitsui Chemicals).


La Historia de los Bioplásticos



jhon wesley hyatt jr

Inicia, cuando John Wesley Hyatt Jr. en su laboratorio por allá en 1869 creó un plástico derivado de celulosa de algodón como sustituto del marfil para la producción de bolas de billar, pero también como sustituto de las conchas y el coral; El resultado fue una manera viable de producir Celuloide, de allí Hyatt creó la Celluloid Manufacturing Company en 1870.

El celuloide, es un plástico sintético producto de la mezcla de nitrato de celulosa tratada con una mezcla de alcanfor y alcohol.

Hyatt descubrió que, al mezclar nitrocelulosa, una composición química que lleva algodón con otros elementos, como el alcanfor, conllevaría a su uso en la fabricación de explosivos. Un dato curiosos sobre el alcanfor es la referencia literaria que contiene el libro de Julio Verne "De la Tierra a la Luna" (1865) como el explosivo usado para impulsar la bala que transporta a los protagonistas en su periplo.

También explica Verne cómo fabricarlo en su libro "La Isla Misteriosa", con la finalidad de ahorrar pólvora, alcohol y al mezclar alcanfor que es una sustancia semisólida cristalina que se obtiene de un árbol alcanforero originario de Asía con múltiples usos e incluso beneficios medicinales pero en este caso usado como plastificante del nitrato de celulosa, era así como se obtenía una masa blanda que se dejaba moldear por presión en caliente. Tal producto fue el primer material plástico, al que se denominó celuloide. Hyatt ideó máquinas especiales para fabricar diversos artículos de celuloide, y con su hermano construyó una fábrica para fabricar diversos objetos con el nuevo plástico.

El celuloide fue la primera de las materias plásticas artificiales. Sin el celuloide no hubiera podido iniciarse la industria cinematográfica a fines del siglo XIX. Pues con este se fabrican películas fotográficas de filmación. El celuloide puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico. Otro plástico derivado de celulosa, el celofán creado en 1912, hoy en día también utilizado.


sergei lebedev

En 1910, el científico ruso Sergéi Lébedev creó el primer polímero de caucho sintetizado a partir del butadieno desplazando así la posibilidad de continuar investigando y produciendo bioplásticos. Los plásticos derivados del petróleo eran más económicos y adecuados para una producción masiva, además tenían mejores propiedades mecánicas. Es así que en la primera mitad del siglo se crearon muchos de los plásticos que empleamos hoy en día. El primero de ellos fue el PVC (1936), luego el poliuretano (1937) y el poliéster insaturado o PET, el cual fue patentado en 1942 y que desde entonces se ha convertido en la principal materia prima para elaborar botellas de plástico.


arkema

Años más tarde, en 1947, el Rilsan (o Poliamida 11) fue el primer bioplástico técnico que se introdujo en el mercado, desarrollado por Arkema. Avalado por sus excelentes propiedades mecánicas y de resistencia química.

La crisis del petróleo de 1973 puso en evidencia los problemas de dependencia del petróleo. En 1976 la compañía británica Imperial Chemical Industries (ICI) creó el primer producto que se comercializaría como bioplástico, y en 1983, Biopol® fue presentado como el primer plástico totalmente biodegradable. Del cual la verdad no hay mucha información sobre su composición química y proceso de biodegradación. Los bioplásticos siguieron siendo productos de nicho durante décadas debido a su alto costo. Biopol® llegó a costar 20 veces más que un plástico convencional.

A partir de la década de los noventa el interés por los bioplásticos se incrementa favorablemente y hoy en día el mercado de los bioplásticos son una realidad y es posible encontrar productos elaborados a partir de estas materias primas. La capacidad mundial de producción de bioplásticos se incrementó cerca del doble para el 2015. Sólo en el 2011, la producción alcanzó las 900.000 millones de toneladas. Este rápido crecimiento de los bioplásticos se debe al número mayor de aplicaciones. Desde el envasado hasta la fabricación de juguetes, alfombras y componentes electrónicos, los bioplásticos, se convierten en una alternativa sustentable y cada vez ampliarán su participación en diversos sectores industriales. De los llamados bioplásticos compostables, el ácido poliláctico (PLA) es el de mayor producción. De acuerdo con Nova-Institut en la actualidad existen 25 empresas instaladas en 30 sitios en el mundo que producen 180.000 toneladas anuales y de los cuales los envases biodegradables de alimentos y bebidas representan el 70% de la demanda mundial de PLA.

Sin embargo ahora la pregunta que nos surge es si,

¿Los Bioplásticos son Biodegradables?

Aquí la cosa se pone seria y la respuesta es que depende. A primera vista, su nombre suena prometedor, con un prefijo que sugiere un producto respetuoso con el medio ambiente. Pero ¿es el bioplástico la solución a nuestros problemas medioambientales? ¿Reduce nuestra culpabilidad emplear un artículo de un solo uso que parece estar hecho de plástico?

La respuesta: es complicado, según científicos, fabricantes y expertos medioambientales, quienes advierten que sus posibles méritos dependen de muchos factores.

EL prefijo Bio Por otro lado, hace referencia a la biodegradabilidad y la posibilidad de la recuperación orgánica de los residuos. Aquí el término biopolímero identifica a polímeros capaces de ser degradados aeróbicamente (en presencia de oxígeno) o anaeróbicamente (en ausencia de oxígeno), por la acción de microorganismos existentes en el medio de manera natural tales como bacterias, hongos y/o algas. WHAT? en términos sencillos biodegradable no es lo mismo que compostable.

biodegradable no es lo mismo que compostable
la diferencia entre biodegradable y compostable

Un material compostable presenta degradación biológica durante la formación de compost para producir dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa, a una rapidez similar a otros materiales compostables, sin generar residuos distinguibles visualmente o residuos tóxicos, es decir, un material plástico compostable siempre es biodegradable mientras que un material plástico biodegradable no siempre es compostable.



Similitudes y diferencias entre los productos biodegradables y compostables:


  1. En los dos casos, los microorganismos pueden descomponer el producto en agua, CO2 y biomasa

  2. Existe una serie de requisitos legales para productos compostables certificados, mientras que la biodegradación es un proceso natural libre de cláusulas legales.

  3. El compostaje es una biodegradación controlada por el hombre que busca acelerar el proceso de descomposición y aprovechar la biomasa resultante para uso agrícola.

  4. Es correcto decir que el compostaje siempre es una biodegradación, pero no toda biodegradación es un compostaje.

  5. Algunos de los productos certificados como “compostables” requieren las condiciones de una planta de compostaje industrial para pasar por su proceso de descomposición (por lo tanto, no todos pertenecen al compost casero).

 

Para recordar cómo hacer compost mira este video.

 

Uno podría creer que los bioplásticos, por el hecho de no estar hechos a base de petróleo sino de componentes orgánicos, cumplen satisfactoriamente con ser biodegradables, pero no, no todos los bioplásticos cuentan con esta característica ya que, por ejemplo, el PA-11 (poliamida 11, bioplástico derivado de aceite vegetal) o el polietileno obtenido 100 % a partir de etanol de caña de azúcar si bien es cierto provienen de fuentes biológicas y la huella de carbono de su producción es considerablemente menor a la de los plásticos derivados del petróleo, lo cierto es que no son biodegradables.

La biodegradabilidad de un polímero bioplástico o no es una propiedad que depende exclusivamente de su estructura química. Así lo define la Agencia Francesa del Medio Ambiente y de Control de la Energía (ADEME):


“Se dice que un material es biodegradable si puede descomponerse bajo la acción de microorganismos (bacterias, hongos, algas…). El resultado es la formación de agua, CO2 y/o metano, así como, posiblemente de subproductos (residuos, nueva biomasa) no tóxicos para el medio ambiente.”

Sin embargo, la historia no acaba ahí. Un estudio de 2011 de la Universidad de Pittsburgh descubrió otros problemas medioambientales vinculados al cultivo de plantas para fabricar bioplásticos. Algunos de ellos eran la contaminación por los fertilizantes y el uso de terrenos que por ende dejan de destinarse a la producción de alimentos.


Emplear una sustancia como el maíz para la fabricación de plástico en lugar de usarlo como alimento es el foco de un debate sobre cómo deberían distribuirse los recursos en un mundo donde aumenta la escasez alimentaria. Debates en los que a favor de sus aplicaciones se indica que «La otra propuesta atractiva es que la biomasa vegetal es renovable», otros añaden «Se cultiva por todo el mundo. El petróleo se concentra en regiones determinadas. Los bioplásticos sustentan una economía rural y agrícola».

Según la ingeniera medioambiental y exploradora de National Geographic Jenna Jambeck, de la Universidad de Georgia, los plásticos derivados de productos vegetales tienen ventajas, pero solo si se tienen en cuenta una serie de factores.

«¿Dónde se cultivan? ¿Cuánta tierra ocupan? ¿Cuánta agua se necesita?», dice, dando ejemplos de preguntas importantes. Si los plásticos de origen biológico son mejores para el medio ambiente que los derivados del petróleo «es una pregunta importante que depende de muchos factores», afirma.

En otras palabras, por ahora no existe una respuesta contundente. Lo que si es claro es que muchas empresas hoy están trabajando por crear productos novedosos que sean amigables y que logren tener una vida perecedera sin contaminar el planeta y que si han demostrado ser biodegradables y compostables el problema es que es difícil saber cuáles si son realmente de este tipo y cuáles no.


Ventajas de los Bioplásticos

De manera general, los bioplásticos contribuyen a disminuir el impacto ambiental de los productos de dos maneras puntuales:

las ventajas de los bioplasticos

  • El uso de recursos renovables para la fabricación de “plástico” permite una reducción en la explotación de recursos fósiles y en las emisiones de gases de efecto invernadero.

  • La capacidad para biodegradarse de la mayoría de ellos ofrece un valor agregado al final de la vida útil de los productos, permitiendo una disminución en el volumen de los desechos.



Aunque se considera que los bioplásticos no tienen las mismas capacidades que los plásticos fósiles y en algunas ocasiones son menores las propiedades que los polímeros convencionales, claramente se debe reconocer que algunos tienen exactamente las mismas capacidades, o incluso superan las de los materiales de origen petrolífero como, por ejemplo, la Poliamida-11, actualmente en el mercado, y el Polietileno furanoato (PEF), digamos que el competidor del PET, teniendo propiedades únicas como ser 100 % de origen biológico, transparente y reciclable, además de contar con una temperatura de fusión inferior a 30º C, característica que permite un ahorro energético durante su transformación.

De otra parte, reconocer las ventajas mercadológicas que presentan los bioplásticos, ya que, con mucha frecuencia, proyectan una imagen positiva en el consumidor que cada vez es más consciente de la problemática medioambiental, por lo que, poder ofrecerles productos más amigables con el medio ambiente, es un aspecto muy demandado y altamente atractivo para la mayoría de los clientes actuales y potenciales.

Finalmente, recordemos que cada acción que llevemos a cabo en favor del cuidado de nuestro planeta, por más pequeña que pueda parecer, suma; empecemos por tomar conciencia nosotros mismos y difundamos todo aquello que podamos conocer, compartiendo lo aprendido en publicaciones como ésta que fueron hechas para compartir.


conejito
 

REFERENCIAS


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