Feito e desfeito polos vivos
2009/02/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Os plásticos son lixeiros, económicos, de fácil adaptación, etc. Ademais, son altamente resistentes á corrosión e a diversos axentes químicos. Por tanto, hoxe utilizámolas paira calquera cousa. Revisa a zona e atoparasche rodeado de plástico: o teu cepillo de dentes é de plástico, adóitea dos teus zapatos, o teu teléfono, algúns dos elementos do vehículo que usas paira moverche...
Con todo, as vantaxes que ofrecen estes produtos mentres están dispoñibles convértense en obstáculos cando deixamos de utilizalos. E moi poucos produtos de plástico teñen una vida útil superior aos 25 anos --e descartámolos moito antes -. Son tan resistentes que se van acumulando e acumulando nos vertedoiros.
Paira solucionar o problema dos plásticos dos vertedoiros está a recorrerse por dúas vías. Un deles é a reciclaxe. Como concepto non parece una mala solución ao problema. Na actualidade, con todo, só se recicla una pequena proporción dos residuos plásticos que se xeran. Non é posible determinar esta proporción, hai una gran danza de cifras dunha fonte a outra, pero todas están a bastante distancia do 50%.
Tamén queiman os residuos plásticos, que liberan moita enerxía ao queimalos e aproveitan esta enerxía como fonte de enerxía. Con todo, ademais da enerxía, a combustión destes plásticos elimina compostos de alto grao de toxicidade.
A industria de plásticos biodegradables está a avanzar na resolución destes problemas ambientais derivados dos plásticos convencionais. Dalgunha maneira preténdese substituír os plásticos convencionais por plásticos biodegradables. É dicir, están a producirse plásticos con prestacións similares pero que ao deixar de ser útiles degrádanse ou desaparecen.
Ademais, outro aspecto que impulsa o afastamento dos plásticos convencionais é a redución e o encarecemento do petróleo. De feito, os plásticos tradicionais teñen unha orixe petroquímico. Paira a fabricación de plásticos biodegradables non é necesario o uso de petróleo.
Alimento dos vivos
Os produtos que clasificamos como plásticos están feitos de diferentes estruturas e tipos de materiais. Todas teñen una característica común: están formadas por polímeros. Os polímeros son cadeas longas de unidades repetitivas. Así, os polímeros son a columna vertebral dos plásticos.
As unidades que forman cadeas de polímeros, os monómeros, pódense obter por diferentes vías. Os polímeros máis utilizados son os compostos derivados do petróleo. Tanto os monómeros destes polímeros como os enlaces que sosteñen unidos aos monómeros son moi resistentes na natureza aos axentes responsables da súa degradación.
A degradación pode facerse de moitas maneiras. En definitiva, a degradación é a perda de propiedades físicas e mecánicas inherentes a un material. Por exemplo, pódese facer a través da luz (coñecida como fotodegradación), da auga (cando a auga rompe enlácelos dun compoñente) ou da actividade dos seres vivos (sería a biodegradación).
Para que un determinado material sexa biodegradable, os seus compoñentes deben ser fonte de nutrientes paira microorganismos, bacterias, algas ou fungos. A descomposición consiste en que os microorganismos eliminan os compoñentes por inxestión.
No caso dos plásticos, primeiro cortan o polímero longo que forma o plástico, obtendo partes máis pequenas. Desta forma, as partes dos plásticos son cada vez máis pequenas, chegando a ser o suficientemente pequenas como para que os microorganismos poidan comer directamente. Una vez consumidos, só queda dióxido de carbono ou metano e auga.
Xeración de polímeros biodegradables
Moitos dos plásticos biodegradables utilizados actualmente proceden de compoñentes naturais. As fontes de polímeros paira a fabricación de plásticos biodegradables son principalmente dous: algúns dos compostos que conteñen as plantas, como o almidón, e os compoñentes que os microbios producen por fermentación.
Moitas plantas producen o almidón como un depósito de enerxía, e o almidón é en realidade un polímero. En realidade, un polímero non o é, senón que o forman dous polímeros: a amilosa e a amilopectina. Aínda que existen dous polímeros, ambos teñen a mesma molécula como monómero: a glicosa.
O que ocorre é que as moléculas de glicosa únense entre si de forma diferente, o que permite a formación dos dous polímeros citados. Por tanto, paira resumir, podemos dicir que o almidón é una cadea longa de moléculas de glicosa, e por suposto, a glicosa pode ser una fonte de enerxía paira moitos seres vivos.
Ademais dos extraídos das plantas, os polímeros biodegradables obtéñense a partir de compostos que acumulan os microorganismos durante a fermentación. Algúns deles son polímeros denominados PHA ou polialcanoatos. Algunhas bacterias acumúlanas como reservas de enerxía e carbono, e a través delas producen algúns plásticos biodegradables.
Noutras ocasións, os seres vivos non crean directamente polímeros, pero si os monómeros necesarios paira elaborar artificialmente determinados polímeros. É o caso do ácido poliláctico ou polímero PLA. Determinados microorganismos producen acedo láctico durante a fermentación. Na industria de plásticos biodegradables, as moléculas de ácido láctico únense entre si formando artificialmente una cadea denominada ácido poliláctico.
Dado que este polímero non se xera de forma espontánea na natureza, considérano sintético, xa que a intervención humana é fundamental paira conseguilo. A pesar de ser sintético, non deixa de ser biodegradable, xa que o ácido poliláctico é basicamente acedo láctico, e o ácido láctico pode ser una fonte de enerxía paira diferentes seres vivos.
Non todos os polímeros biodegradables sintéticos obtéñense por vías renovables. Algúns teñen orixe petroquímico, pero a súa estrutura permite a descomposición de varios microorganismos.
Avance significativo nalgunhas industrias
O interese polos materiais biodegradables ha ido crecendo nos últimos anos e aumentou considerablemente o número de biopolímeros xerados co obxectivo de substituír os plásticos convencionais. Miles de produtos deste tipo son patentados anualmente.
O Instituto de Tecnoloxía do Plástico AIMPLAS realizou un estudo paira coñecer o estado dos polímeros biodegradables en xeral. Paira coñecer o estado xeral, analizáronse aspectos como o estado económico dos polímeros biodegradables, as novas aplicacións paira os polímeros biodegradables, a normativa creada respecto diso, etc.
Paira coñecer a situación económica revisouse a evolución da produción de plásticos biodegradables nos últimos anos, o prezo, etc. Así se pode saber se se trata ou non dunha actividade en auxe.
O resultado foi afirmativo, xa que todos os aspectos analizados indicaron que a industria está en auxe e que seguirá nesa liña: a demanda de polímeros biodegradables aumentou, a capacidade de produción, o prezo diminuíu bastante, etc.
Para que una determinada tecnoloxía poida chegar ao mercado e evolucionar economicamente é imprescindible realizar investigacións respecto diso. Por tanto, a análise do estado das investigacións en materia de plásticos biodegradables permite coñecer cara a onde evolucionará o mercado no futuro cando os temas tratados implántense na industria.
Segundo o estudo de AIMPLAS, nos últimos vinte anos produciuse un incremento constante no número de investigacións sobre plásticos biodegradables. Nos últimos dez anos, por exemplo, duplicouse. Estados Unidos, Xapón e China son os países que máis estudos realizaron.
Paira coñecer que entra na industria do estudo, os expertos recorren a patentes. En definitiva, protexen as conclusións das investigacións a través de patentes paira a súa comercialización. O estudo realizado por AIMPLAS constatou que as industrias que máis patentes obtiveron en relación aos polímeros biodegradables son o medicamento, a agricultura, a industria do envasado e embalado e a industria do transporte.
Longo camiño por diante
O avance da industria de plásticos biodegradables non significa, con todo, que poida competir cos plásticos convencionais. Por exemplo, actualmente os plásticos biodegradables dispoñibles non poderían substituír a unha pequena parte dos usos que ofrecen os plásticos convencionais. E aínda que o prezo dos plásticos biodegradables ha diminuído parcialmente, aínda é bastante máis caro que o plástico convencional.
En realidade, a arma máis poderosa dos plásticos biodegradables fronte a outros plásticos convencionais é que son moito máis respectuosos co medio ambiente. Con todo, non podemos pensar que coa eliminación en gran medida dos plásticos convencionais acabaríase paira sempre o noso dano ambiental nos plásticos.
Porque o noso maior problema é que usamos demasiado plástico. Un europeo consome una media de 100 quilos de plástico nun ano. Supoñamos que todo o plástico que utilizamos agora facémolo a partir de materias primas renovables, como o almidón extraído da pataca. Pénsese na cantidade de terreos que necesitariamos paira plantar toda a pataca necesaria, na cantidade de recursos que necesitariamos paira crecer, na cantidade de auga e enerxía que disipamos desde que tomamos a pataca até conseguir un produto de plástico limpo, etc...
Por tanto, fomentar a produción de plásticos biodegradables está ben, pero sería moito máis beneficioso paira o medio ambiente si afixésese a utilizar menos...
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
