Los Bioplásticos

INTRODUCCION

Hoy en día, algo de lo que no se deja de hablar, es sobre el cuidado del medio ambiente, el calentamiento global, exceso de contaminación en el aire, contaminación de ríos, lagos etc., cuando se escucha hablar sobre ese tema tan importante nos preocupamos tanto por el cuidado del planeta ya que es un tema que interesa a todo el mundo. Pero la realidad es otra, según decimos preocuparnos tanto por el cuidado de nuestro planeta, hasta llegamos a decir que tenemos una conciencia ambiental, pero la realidad es otra, ¡no dejamos de contaminar ni un solo día!, y se pueden preguntar ¿Cómo es eso posible? Si separan su basura, no desperdician agua, han cambiado sus lámparas convencionales por unas ahorradoras, algunos otros pudieron adquirir un calentador solar etc., muchísimas cosas que podemos mencionar, pero, si hacen cosas como las que mencionamos ¿Cómo es que contaminan a diario?, se han puesto a pensar ¿Qué pasa con los envases de su shampoo, gel, agua, refresco, y las bolsas que les dan al ir de compras al súper?, para comenzar están hechas de plástico, las tiramos en contenedores que dicen “deposite solo plásticos” y ya nos ponemos felices porque ayudamos al planeta, pero la realidad es que si ayudamos, pero a contaminar más de lo que ya está nuestro pobre planeta, si somos 100 millones de habitantes en México y por lo menos desechamos diario una bolsa de plástico o una botella del mismo material, lo que no sabemos es cuánto tarda en degradarse, la bolsa 100 años y la botella puede llegar hacerlo hasta en 1000, de esta manera estamos contaminando a diario. Ahora si diario desechamos un producto echo de plástico, al año ¿Cuánto plástico en total desechamos?, ahora, al año ¿Cuánto plástico desecha nuestra familia?, y ¿Cuánto desechara nuestra comunidad entera en un año?, peor aún ¿el país, el mundo?

El año pasado México produjo 4.6 millones de toneladas métricas de plástico y como consecuencia lanzo a la atmosfera 24 000 toneladas de dióxido de carbono, al adquirir productos  en los que los envases son hechos de plástico y desecharlos, inconscientemente estamos contaminando al planeta. Entonces ahora la pregunta es ¿Qué se puede hacer ante esta situación?, pues bien gracias a la bioingeniería se han creado “bioplásticos o plásticos verdes” que son 100% degradables, su tiempo de degradación no tarda más de un año, están hechas a partir de resinas vegetales, contaminan 85% menos que el plástico convencional, por consiguiente este nuevo producto parece ser la mejor alternativa para dejar de contaminar tanto al planeta.

Pero los bioplásticos como cualquier otra cosa tienen sus pros y sus contras, por la tanto se han vuelto un tema de mucha polémica y es por eso que nos dimos a la tarea de desarrollar esta investigación, en el cual analizaremos sus ventajas y desventajas de este nuevo producto, así como su aplicación al mismo tiempo concluir y dar a conocer que los bioplásticos son la mejor alternativa para suplir a los plásticos convencionales en el mercado global, al mismo tiempo cuidar y contaminar menos al planeta.

Tema 1: BIOPLASTICOS

Existe una combinación de factores que está impulsando la utilización de plásticos biodegradables. Entre estos están:

·         El alto precio de las resinas derivadas del petróleo.

·         La creciente conciencia de los consumidores sobre la necesidad de proteger el medio ambiente.

·         La madurez tecnológica ya alcanzada en la generación de productos de alto desempeño con estas resinas.

Esto explica por qué en los últimos cinco años los proveedores de envases han lanzado al mercado envases de plásticos biodegradables, fabricados a partir de diversas plantas, especialmente maíz, confiados en que la demanda responderá positivamente a sus ofertas. Debido al incremento en precio que desde el 2005 tuvieron las resinas convencionales, de entre el 30 y el 80%, muchas empresas se inclinaron por buscar alternativas. Algunos plásticos biodegradables han desarrollado un nivel de madurez que les permite ser competitivos; la brecha en precio que los separaba de las resinas comunes se ha disminuido considerablemente, y materias primas como la caña de azúcar y el almidón son actualmente más económicas que el petróleo. La productividad y la competitividad tienden a aumentar en la perspectiva a largo plazo, y ya se evidencian las primeras aplicaciones concretas y masivas para estos polímeros. Los plásticos biodegradables pueden ser fabricados a partir de recursos renovables de origen animal o vegetal, o de recursos fósiles. Las materias primas más comunes son el PLA (ácido poliláctico), y los PHA, (poli-hidroxi-alcanoatos).

Aunque las cifras no son oficiales, se estima que el mercado actual de biopolímeros está alrededor de las 300.000 toneladas al año (base 2007), de mantenerse el crecimiento continuo que se ha producido hasta ahora, la capacidad global necesaria de producción de polímeros biodegradables alcanzaría el millón de toneladas alrededor del año 2010. Ante esta perspectiva.

1.1.- ¿QUE SON LOS BIOPLASTICOS?

Los bioplásticos son aquellos plásticos que son biodegradables, se derivan de recursos renovables, esencialmente de productos vegetales tales como el aceite de soja, maíz y celulosa de plantas.

1.2.- ¿CÓMO SURGEN LOS BIOPLÁSTICOS?

Los bioplásticos surgen cuando en los años 70 hubo una crisis mundial de petróleo, en la que el precio del combustible fósil se elevó mucho. Ante ese gran problema mundial, en ese contexto crucial las investigaciones florecieron sobre los polihidroxialcanoatos (PHA) que se obtienen a partir de materias renovables y son biodegradables, después de las investigaciones la empresa ICI desarrollo un proceso para producir a escala industrial un bioplástico que se comercializó bajo el nombre de “Biopol”, este se producía utilizando la bacteria Ralstonia eutropha cultivada en un medio con glucosa y propionato como fuentes de carbono. A pesar de su costo relativamente elevado, el “Biopol” fue utilizado en varias aplicaciones en algunos países como Alemania.

1.3.- CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOPLÁSTICOS

Los bioplásticos cuentan con las mismas características de los plásticos convencionales como:

·         Flexibilidad

·         Fácilmente moldeables

·         Resistentes

·         Buena capacidad de barrera a la humedad,

La diferencia que podemos encontrar entre el plástico convencional y los bioplásticos, es que los bioplásticos son biodegradables y compostables, mientras que el plástico convencional no lo es.

Tema 2: BIODEGRADABILIDAD

Se ha mencionado que los bioplásticos son biodegradables, pues bien a continuación se hablara de la biodegradabilidad, y de las ventajas y desventajas de utilizar bioplásticos.

2.1.- ¿QUE ES LA BIODEGRADABILIDAD?

La biodegradabilidad es la degradación de sustratos complejos por parte de microorganismos siguiendo vías metabólicas catalizadas por enzimas segregadas por estos últimos, para obtener sustancias sencillas, básicamente agua, dióxido de carbono y biomasa, fácilmente asimilables por el medio ambiente.

La velocidad de la biodegradación depende de la flora microbiana, la temperatura, la humedad y la presencia de oxígeno. Los microorganismos no segregan enzimas capaces de romper las uniones químicas de las macromoléculas poliméricas que constituyen los plásticos sintéticos commodities más usados comúnmente (en su mayoría derivados del petróleo), como polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), polietilentereftalato (PET), poliamidas (PA), poliestireno (PS), poliuretanos (PU), etc., por lo que estos materiales, de gran uso en la vida moderna, no son biodegradables.

Tema 3: VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS BIOPLASTICOS

Los bioplásticos como cualquier otro producto que se ingresa al mercado para su consumo o utilización del mismo, cuanta con ventajas y desventajas de las cuales haremos mención a continuación.

3.1.- VENTAJAS

·         Los bioplásticos son sintetizados por muchas especies de distintos géneros bacterianos, por lo que contaminan menos que los plásticos convencionales.

·         Su degradación cumple un papel muy importante en la supervivencia bacteriana y en los mecanismos de resistencia al estrés, en condiciones de baja concentración de nutrientes.

·         Son termoplásticos y poseen propiedades similares a las de los plásticos derivados del petróleo.

·         Pueden ser totalmente degradados por las bacterias que los producen, y por otras bacterias, hongos y algas.

·         Pueden ser producidos a partir de recursos renovables.

·         Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono.

·         Mientras que los plásticos derivados de hidrocarburos utilizan las escasas reservas petroquímicas del planeta, la producción de bioplásticos se basa en la utilización de recursos renovables.

3.2.- DESVENTAJAS

A pesar de las evidentes ventajas de los bioplásticos frente a los plásticos derivados del petróleo, su uso está muy limitado debido a solo una causa:

·         Su alto costo de producción.

A este motivo le añadimos la ignorancia de algunos empresarios y es por lo que no invierten en bioplásticos. Por este motivo, gran parte de las investigaciones realizadas sobre bioplásticos en los últimos años se han concentrado en reducir los costos de producción y aumentar la productividad utilizando diversas estrategias. Entre ellas se encuentran el rastreo de nuevas cepas productoras, la optimización de las estrategias de cultivo y producción.

Aunque al utilizar por lo menos en 80% los bioplásticos en el mercado mundial podría surgir otro problema, el cual sería: 

·         Dar orientación a la población en general para separar los desechos de envases hechos con biopolímeros, para su óptimo reciclaje, ya que no se deben de mezclar con los plásticos convencionales al momento de reciclar.

·         Crear contenedores con un color especial para los desechos de biopolímeros.

Tema 4: BIOPLÁSTICOS vs PLÁSTICOS CONVENCIONALES

Aparentemente los bioplásticos y los plásticos convencionales parecen ser iguales pero no es así, la mayor diferencia es su estructura química lo que hace a un polímero biodegradable, se diferencie de un polímero convencional, y permite que pueda ser destruido por microorganismos, como hongos y bacterias en ambientes biológicamente activos.

CARACTERISTICAS	BIOPLÁSTICOS	PLÁSTICOS
Biodegradable	Si	No
100% degradable	Si	No
Reciclable	Si	Si
Tiempo máximo de degradación	1 año	1000 años
Moldeable	Si	Si
Resistente a humedad	Si	Si
Baja densidad	Si	Si
Impermeables	Si	Si
Aislante eléctrico	Si	Si
Resistente a corrosión	Si	Si
Ayuda a disminuir la contaminación ambiental	Si	No
Costo mínimo de producción por embace	$0.80	$3.00
Costo máximo de producción por embace	$12.00	$20.00

Tema 5: APLICACIÓN DE LOS BIOPLÁSTICOS

Con el gran avance tecnológico cada día se van mejorando las características de los biopolímeros para poder tener más aplicaciones en más áreas. Hoy en día los usos que se le da a estos materiales son los siguientes:

·         Bolsas de plástico común, como las de supermercados.

·         Accesorios de telefonía celular.

·         En chile se están utilizando en la agroindustria.

·         Plásticos comunes (botellas, unicel, tapas, cubetas bolsas etc.)

·         Industria automotriz (pequeñas partes de los autos)

Son las aplicaciones más comunes que hasta el momento se le están dando, y conforme pase el tiempo y sigan las investigaciones se le ira dando nuevos usos, hasta el momento se está tratando de poder utilizarlos en la industria farmacéutica, fabricar celulares completos con biopolímeros, partes enteras de autos, llantas etc., día a día se va avanzando en la tecnología, así que no se encuentra lejano ese día en que se llegue a utilizar en todo lo que hasta el día de hoy se utiliza los polímeros fabricados con hidrocarburos.    

CONCLUSION

El tema de los bioplásticos, en sus diversas facetas, tiene un gran potencial a futuro por su evidente aporte ecológico y aprovechamiento de recursos naturales renovables, lo que constituye sus principales fortalezas. Sin embargo, en el estado actual de la técnica, podrían ocupar nichos de mercado acotados debido, entre otras cosas, a su alto costo y a su baja resistencia a la acción de los microorganismos en aplicaciones a la intemperie y en productos de larga vida útil. Mientras más demanda en el mercado tenga los bioplásticos, cada vez serán más baratos, son una buena alternativa ante el impacto ambiental y si pueden sustituir a los polímeros convencionales en toda el área de producción, a grandes rasgos los bioplásticos son mejores que los plásticos convencionales.  Esto debe ser tomado en cuenta por las empresas en el momento del desarrollo de nuevos productos, y por las autoridades, para encarar legislaciones racionales referentes al manejo de los residuos sólidos urbanos, en función de las capacidades tecnológicas actuales y de la realidad socio-económica de cada comunidad.

 

BIBLIOGRAFIA

1. Referencia 1: Torrejón R, Fernando A, López J, Aguilar M, Arraiza P. (2010). Análisis de la superficie de  cultivo para la producción de bioplásticos. España: Universidad politécnica de Madrid. http://oa.upm.es/7659/2/INVE_MEM_2010_80283.pdf
2. Referencia 2: López J V. (2010). Bioplásticos: efectos e impactos sobre la gestión de los envases. España: Universidad politécnica de Madrid. http://www.conama9.org/conama9/download/files/CTs/987984777_JL%F3pez.pdf
3. Referencia 3: Almeida A, Ruiz J, López N, Pettinari M. (2004) Bioplásticos: una alternativa ecológica. Argentina: Universidad de Buenos Aires. http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/v3n3/pettinari.htm

4.    Referencia 4: Galais Alice. Creado en Abril 28, 2011. ¿Qué son los bioplásticos y cómo se producen? Recuperado el 5 de octubre de 2011, dehttp://blogs.creamoselfuturo.com/biotecnologia/2011/04/28/%C2%BFque-son-los-bioplasticos-y-como-se-producen/

5.    Referencia 5: Rodríguez Julio. Creado el 26 de abril, 2011. Desarrollo de bioplásticos para no depender del petróleo. Recuperado el 5 de octubre de 2011, de http://www.concienciaeco.com/2011/04/26/desarrollo-de-bioplasticos-para-no-depender-del-petroleo/

CITAS TEXTUALES:

López (s.f.) Algunos plásticos biodegradables han desarrollado un nivel de madurez que les permite ser competitivos; la brecha en precio que los separaba de las resinas comunes se ha disminuido considerablemente, y materias primas como la caña de azúcar y el almidón son actualmente más económicas que el petróleo. (1)

“Es la estructura química lo que hace a un polímero biodegradable, lo diferencia de un polímero  convencional, y permite que pueda ser destruido por microorganismos, como hongos y bacterias en ambientes biológicamente activos”. (López, s.f., 1)

López (s.f.) La tendencia del mercado de los envases, es sustituir de los centros comerciales los embalajes de plástico sintético para frutas y comidas envasadas por otros fabricados de biopolímeros. Esto evitaría, según sus fabricantes, que muchísimos de los envases acabasen en los vertederos y se podrían compostar directamente con la materia orgánica. (18)

“Además de sus propiedades termoplásticas, los PHA poseen otras características interesantes: su biodegradabilidad y el hecho de que pueden ser producidos a partir de recursos renovables. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono”. (De Almeida, Ruiz, López y Pettinari, 2004, (7)

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Bioplástico

Se denomina bioplástico a un tipo de plásticos derivados de productos vegetales, tales como el aceite de soja o el maíz, a diferencia de los plásticos convencionales, derivados del petróleo.
Los plásticos tradicionales (polietileno, polipropileno, abs, pet, entre otros) están sintetizados a partir del petróleo por la industria petroquímica. La carestía de este combustible fósil, su carácter de resistencia a la degradacion natural y el hecho de que es una fuente que, tarde o temprano, acabará por agotarse, ha llevado a algunas partes de la industria a buscar alternativas. El ácido poliláctico, sintetizado a partir del maíz, es una de las más prometedoras.

Uno de los principales problemas del plástico convencional lo constituyen las emisiones de efecto invernadero que se producen como resultado de su fabricación. El bioplástico emite entre 0,8 y 3,2 toneladas menos de dióxido de carbono por tonelada que el plástico derivado del petróleo.
Para los plásticos derivados del petróleo existe la tecnología oxobiodegradable, al que hay que añadir una pequeña parte de sales de metales pesados (las cuales son totalmente inocuas) para que las cadenas de polímeros se desintegren y aceleren la biodegradación a tan solo 3 o 5 años en lugar de más de cien que le toma al plástico convencional.


La producción es relativamente limitada y el precio aún no es competitivo. Pero esto puede cambiar rápidamente, teniendo en cuenta la escalada de precios del petróleo y los últimos desarrollos en el campo de los plásticos vegetales, que hacen que sus características de dureza y resistencia al calor se acerquen, cada vez más, a las del polietileno.

Además de que el coste de fabricación es aún mayor que el del plástico convencional (hasta cuatro veces más), uno de los principales retos de estos componentes es la cruz de la moneda de una de sus virtudes: son demasiado biodegradables, comenzando a deshacerse los polímeros en relativamente poco tiempo.

 

 

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