Hecho y deshecho por los vivos
2009/02/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Los plásticos son ligeros, económicos, de fácil adaptación, etc. Además, son altamente resistentes a la corrosión y a diversos agentes químicos. Por lo tanto, hoy las utilizamos para cualquier cosa. Revisa la zona y te encontrarás rodeado de plástico: tu cepillo de dientes es de plástico, la suela de tus zapatos, tu teléfono, algunos de los elementos del vehículo que usas para moverte...
Sin embargo, las ventajas que ofrecen estos productos mientras están disponibles se convierten en obstáculos cuando dejamos de utilizarlos. Y muy pocos productos de plástico tienen una vida útil superior a los 25 años --y los descartamos mucho antes -. Son tan resistentes que se van acumulando y acumulando en los vertederos.
Para solucionar el problema de los plásticos de los vertederos se está recurriendo por dos vías. Uno de ellos es el reciclaje. Como concepto no parece una mala solución al problema. En la actualidad, sin embargo, sólo se recicla una pequeña proporción de los residuos plásticos que se generan. No es posible determinar esta proporción, hay una gran danza de cifras de una fuente a otra, pero todas están a bastante distancia del 50%.
También queman los residuos plásticos, que liberan mucha energía al quemarlos y aprovechan esta energía como fuente de energía. Sin embargo, además de la energía, la combustión de estos plásticos elimina compuestos de alto grado de toxicidad.
La industria de plásticos biodegradables está avanzando en la resolución de estos problemas ambientales derivados de los plásticos convencionales. De alguna manera se pretende sustituir los plásticos convencionales por plásticos biodegradables. Es decir, se están produciendo plásticos con prestaciones similares pero que al dejar de ser útiles se degradan o desaparecen.
Además, otro aspecto que impulsa el alejamiento de los plásticos convencionales es la reducción y el encarecimiento del petróleo. De hecho, los plásticos tradicionales tienen un origen petroquímico. Para la fabricación de plásticos biodegradables no es necesario el uso de petróleo.
Alimento de los vivos
Los productos que clasificamos como plásticos están hechos de diferentes estructuras y tipos de materiales. Todas tienen una característica común: están formadas por polímeros. Los polímeros son cadenas largas de unidades repetitivas. Así, los polímeros son la columna vertebral de los plásticos.
Las unidades que forman cadenas de polímeros, los monómeros, se pueden obtener por diferentes vías. Los polímeros más utilizados son los compuestos derivados del petróleo. Tanto los monómeros de estos polímeros como los enlaces que sostienen unidos a los monómeros son muy resistentes en la naturaleza a los agentes responsables de su degradación.
La degradación puede hacerse de muchas maneras. En definitiva, la degradación es la pérdida de propiedades físicas y mecánicas inherentes a un material. Por ejemplo, se puede hacer a través de la luz (conocida como fotodegradación), del agua (cuando el agua rompe los enlaces de un componente) o de la actividad de los seres vivos (sería la biodegradación).
Para que un determinado material sea biodegradable, sus componentes deben ser fuente de nutrientes para microorganismos, bacterias, algas o hongos. La descomposición consiste en que los microorganismos eliminan los componentes por ingestión.
En el caso de los plásticos, primero cortan el polímero largo que forma el plástico, obteniendo partes más pequeñas. De esta forma, las partes de los plásticos son cada vez más pequeñas, llegando a ser lo suficientemente pequeñas como para que los microorganismos puedan comer directamente. Una vez consumidos, sólo queda dióxido de carbono o metano y agua.
Generación de polímeros biodegradables
Muchos de los plásticos biodegradables utilizados actualmente proceden de componentes naturales. Las fuentes de polímeros para la fabricación de plásticos biodegradables son principalmente dos: algunos de los compuestos que contienen las plantas, como el almidón, y los componentes que los microbios producen por fermentación.
Muchas plantas producen el almidón como un depósito de energía, y el almidón es en realidad un polímero. En realidad, un polímero no lo es, sino que lo forman dos polímeros: la amilosa y la amilopectina. Aunque existen dos polímeros, ambos tienen la misma molécula como monómero: la glucosa.
Lo que ocurre es que las moléculas de glucosa se unen entre sí de forma diferente, lo que permite la formación de los dos polímeros citados. Por lo tanto, para resumir, podemos decir que el almidón es una cadena larga de moléculas de glucosa, y por supuesto, la glucosa puede ser una fuente de energía para muchos seres vivos.
Además de los extraídos de las plantas, los polímeros biodegradables se obtienen a partir de compuestos que acumulan los microorganismos durante la fermentación. Algunos de ellos son polímeros denominados PHA o polialcanoatos. Algunas bacterias las acumulan como reservas de energía y carbono, y a través de ellas producen algunos plásticos biodegradables.
En otras ocasiones, los seres vivos no crean directamente polímeros, pero sí los monómeros necesarios para elaborar artificialmente determinados polímeros. Es el caso del ácido poliláctico o polímero PLA. Determinados microorganismos producen ácido láctico durante la fermentación. En la industria de plásticos biodegradables, las moléculas de ácido láctico se unen entre sí formando artificialmente una cadena denominada ácido poliláctico.
Dado que este polímero no se genera de forma espontánea en la naturaleza, lo consideran sintético, ya que la intervención humana es fundamental para conseguirlo. A pesar de ser sintético, no deja de ser biodegradable, ya que el ácido poliláctico es básicamente ácido láctico, y el ácido láctico puede ser una fuente de energía para diferentes seres vivos.
No todos los polímeros biodegradables sintéticos se obtienen por vías renovables. Algunos tienen origen petroquímico, pero su estructura permite la descomposición de varios microorganismos.
Avance significativo en algunas industrias
El interés por los materiales biodegradables ha ido creciendo en los últimos años y ha aumentado considerablemente el número de biopolímeros generados con el objetivo de sustituir los plásticos convencionales. Miles de productos de este tipo son patentados anualmente.
El Instituto de Tecnología del Plástico AIMPLAS realizó un estudio para conocer el estado de los polímeros biodegradables en general. Para conocer el estado general, se analizaron aspectos como el estado económico de los polímeros biodegradables, las nuevas aplicaciones para los polímeros biodegradables, la normativa creada al respecto, etc.
Para conocer la situación económica se revisó la evolución de la producción de plásticos biodegradables en los últimos años, el precio, etc. Así se puede saber si se trata o no de una actividad en auge.
El resultado fue afirmativo, ya que todos los aspectos analizados indicaron que la industria está en auge y que seguirá en esa línea: la demanda de polímeros biodegradables ha aumentado, la capacidad de producción, el precio ha disminuido bastante, etc.
Para que una determinada tecnología pueda llegar al mercado y evolucionar económicamente es imprescindible realizar investigaciones al respecto. Por tanto, el análisis del estado de las investigaciones en materia de plásticos biodegradables permite conocer hacia dónde evolucionará el mercado en el futuro cuando los temas tratados se implanten en la industria.
Según el estudio de AIMPLAS, en los últimos veinte años se ha producido un incremento constante en el número de investigaciones sobre plásticos biodegradables. En los últimos diez años, por ejemplo, se ha duplicado. Estados Unidos, Japón y China son los países que más estudios han realizado.
Para conocer qué entra en la industria del estudio, los expertos recurren a patentes. En definitiva, protegen las conclusiones de las investigaciones a través de patentes para su comercialización. El estudio realizado por AIMPLAS constató que las industrias que más patentes han obtenido en relación a los polímeros biodegradables son la medicina, la agricultura, la industria del envasado y embalado y la industria del transporte.
Largo camino por delante
El avance de la industria de plásticos biodegradables no significa, sin embargo, que pueda competir con los plásticos convencionales. Por ejemplo, actualmente los plásticos biodegradables disponibles no podrían sustituir a una pequeña parte de los usos que ofrecen los plásticos convencionales. Y aunque el precio de los plásticos biodegradables ha disminuido parcialmente, todavía es bastante más caro que el plástico convencional.
En realidad, el arma más poderosa de los plásticos biodegradables frente a otros plásticos convencionales es que son mucho más respetuosos con el medio ambiente. Sin embargo, no podemos pensar que con la eliminación en gran medida de los plásticos convencionales se acabaría para siempre nuestro daño ambiental en los plásticos.
Porque nuestro mayor problema es que usamos demasiado plástico. Un europeo consume una media de 100 kilos de plástico en un año. Supongamos que todo el plástico que utilizamos ahora lo hacemos a partir de materias primas renovables, como el almidón extraído de la patata. Piénsese en la cantidad de terrenos que necesitaríamos para plantar toda la patata necesaria, en la cantidad de recursos que necesitaríamos para crecer, en la cantidad de agua y energía que disipamos desde que tomamos la patata hasta conseguir un producto de plástico limpio, etc...
Por lo tanto, fomentar la producción de plásticos biodegradables está bien, pero sería mucho más beneficioso para el medio ambiente si se acostumbrara a utilizar menos...
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