Tipos de bioplásticos y producción

En general, al hablar de bioplásticos, pueden diferenciarse varios tipos de diferentes. Uno de ellos está formado por todos aquellos plásticos bio que se realizan partiendo de los productos vegetales. Entre los principales componentes están el aceite de soja, la fécula de patata, la yuca o el almidón de maíz. Normalmente, se emplean procesos de extrusión, entre otros tratamientos, para convertirlos en bolsas o envases.

Hoy en día se está investigando para poder obtener bioplásticos de otros productos vegetales, entre los que se encuentran la cebada y la avena, así como de la papa e, incluso, las pieles de frutas.

Además de estos bioplásticos, también hay que hablar de aquellos que se obtienen por fermentación bacteriana como los poliláctidos o PLA y los polihidroxialcanoatos o PHA. Los primeros, los PLA, son poliésteres alifáticos derivados del ácido láctico, mientras que los PHA son polímetros lineales de hidroxiácidos que se han obtenido de microorganismos que los acumulan a modo de sustancias de reserva. Estos microorganismos suelen ser difíciles de cultivar por lo que se tiende a utilizar bacterias de laboratorio y técnicas de ingeniería genética.

Ventajas e inconvenientes

Los bioplásticos a partir de productos vegetales son biodegradables por microorganismos como las bacterias u hongos, contaminan menos y generan menos emisiones de efecto invernadero. En concreto, se calcula que un bioplástico llega e emitir hasta 3,2 toneladas de dióxido de carbono por tonelada menos que un plástico que se haya elaborado a partir del petróleo o de sus derivados.

Sin embargo, este tipo de bioplásticos tienen también algunos puntos débiles en los que se está trabajando para resolverlos. Por ejemplo, los que están realizados con almidón suelen ser bastante quebradizos y no tienen una fácil utilización para la fabricación de films flexibles resistentes.

Esto no sucede con los PLA que son más flexibles, sin perder resistencia, además de tener capacidad para crear como una especie de barrera contra la humedad por lo que se están empleando, por ejemplo, para envasar bebidas y alimentos. Por su parte, los PHA también presentan esa característica de barrera contra la humedad, pero son algo más quebradizos y, en la actualidad, aún son más caros de producir.

Artículos relacionados:

– Botellas de bioplástico a partir de algas

– Bioplásticos con caparazones de gambas

Su campaña está durando años, y no es de extrañar que se plantee así de larga, puesto que los océanos reciben hasta 12 millones de toneladas de plástico cada año. Una polución que tardará cientos de años en degradarse, y que está provocando un grave impacto ambiental. ¿La solución? Por ahora, seguir haciendo campañas que denuncien la situación con un fin sensibilizador.

Polución plástica en los mares europeos

Esta vez, la campaña se centra en el problema de los residuos plásticos en los mares europeos, pidiendo medidas urgentes para solucionar esta situación insostenible.

Presentada en Valencia, pretende dar visibilidad a esta grave problemática a través de esta iniciativa, buscando a su vez la atención mediática haciéndolo junto a una gran “ola de plástico”, que representa la invasión de plástico que soportan los océanos a diario.

La campaña forma parte del movimiento #BreakFreeFromPlastic, y está teniendo eco en distintos países europeos, buscando medidas concretas, como exigir a los gobernantes que apliquen políticas para reducir el plástico, en concreto los envases de plástico de un solo uso.

Más allá de la implementación de medidas nacionales, Greenpeace aboga por una coordinación de las mismas a través de la Unión Europea, habida cuenta además de que una nueva Directiva de Envases y Residuos será aprobada antes del verano.

Avanzar en este sentido constituiría un ejemplo para el mundo, ya que posicionaría a la UE como líder en la lucha contra este tipo de polución. Por último, la organización nos recuerda que más allá de la contaminación ambiental está en juego la seguridad de la cadena alimentaria. Porque como ocurre siempre, cuidar el planeta es cuidarnos.

El quid de la cuestión radica en el concepto mismo de biodegradabilidad, es decir, en la facultad de algunos materiales de descomponerse sin polucionar el entorno con sustancias químicas.

Un entorno no propicio

El tiempo que puedan tardar en descomponerse y las condiciones que precisan para ello, en muchas ocasiones convierte la alternativa del bioplástico en una solución a medias.

O, siendo más exactos, en una mala solución, pues si bien son materiales biodegradables, que pueden descomponerse en químicos naturales mediante la acción de agentes naturales, éstos no suelen ser los adecuados para que se lleve a cabo el proceso.

Entre otros, el sol, es decir, la temperatura que éste proporciona, los microorganismos, el agua, las plantas o, sin ir más lejos, los mismos animales. De uno u otro modo, se produce un proceso biológico natural. O quizá no, y éste es el problema.

Aunque se pueden crear las condiciones óptimas para acelerarlo, la naturaleza lo puede hacer por sí sola, pero en cualquier caso ser biodegradable no es sinónimo, por sí mismo, de no contaminación. En suma, no siempre bastará con dejar que pase un cierto tiempo si no se dan una serie de circunstancias para poder determinar un tiempo concreto. Ese tiempo necesario para que el proceso se inicie y finalice, -lo que puede significar tanto tiempo que realmente no pueda decirse que hacemos un favor al entorno-, o que simplemente no se cumplan una serie de requisitos y no tenga lugar la desintegración. En caso de propiciarlos, podría ocurrir que que se precisen tratamientos que no siempre son ecológicos.

Mientras la piel de la fruta suele tardar apenas unos meses en descomponerse y cinco años la madera, el vidrio necesita miles de años, mientras metales como el hierro no lo hace hasta que transcurren millones de años. En el caso del plástico biodegradable, encontramos un pequeño gran inconveniente: la temperatura del mar no es suficientemente alta como para iniciar esa descomposición, apunta un reciente estudio de la ONU.

De acuerdo con el informe, publicado esta semana, la mayoría del plástico es demasiado duradero, con lo que la degradación en el medio ambiente no se produce tal y como creemos cuando optamos por los plásticos biodegradables. No se trata, por lo tanto, de una alternativa sostenible, advierte Jacqueline McGlade, científica jefe del Programa Medioambiental de la ONU.

«Una gran cantidad de estos plásticos biodegradables que usamos como bolsas de la compra solo se descomponen a temperaturas de unos 50 grados centígrados, y en el océano no se alcanzan», explica.

Por si no fuera suficiente, McGlade apunta que hay que tener en cuenta que se hunden, y al no estar en la superficie el sol no llega hasta ellas. A juicio de la experta, la mejor manera de solucionar el problema es reduciendo su uso y recolectando más cantidad de desechos plásticos para luego reciclarlos, sobre todo en las regiones más desarrolladas del planeta, donde el consumo masivo de este material se ha convertido en uno de los problemas ambientales más graves actualmente, junto con el cambio climático o la deforestación.

Por último, el informe de la ONU lamentó que no haya habido una reacción más temprana para atajar este serio problema. «Las advertencias de lo que iba a ocurrir fueron reportadas en la literatura científica a principios de los setenta, con poca reacción por parte de la comunidad científica».

Este último uso es cada vez más habitual. No en vano, los bioplásticos son una alternativa «verde» y sostenible, pues a los plásticos tradicionales y se crean utilizando fuentes renovables como las patatas, el maíz, la tapioca, el azúcar o también las algas.

Objetivo: un plástico más ecológico

Al contrario que los plásticos tradicionales, que se fabrican a partir de los combustibles fósiles, los bioplásticos suponen una alternativa verde, ya que son biodegradables, además de permitir un uso práctico como compost natural o facilitar su reciclaje.

Además, al no depender de los altibajos en el precio del petróleo, que a menudo encarecen el plástico, los bioplásticos son cada vez una opción más demandada. Sobre todo, además, teniendo en cuenta la necesidad de hallar un sustituto seguro para el entorno y la salud. Justamente, este doble objetivo es el que cumplen los envases alimentarios creados a partir de algas por Ari Jónsson, un estudiante de la Academia de las Artes de Islandia.

Su proyecto, presentado del 10 al 13 de marzo de 2016 en Design March (Reykjavik), una prestigiosa feria del diseño, se tradujo en una botella plástica biodegradable, si bien podría utilizarse para fabricar otros muchos tipos de envases alimentarios.

Jónsson explica que la idea surgió por la «urgente necesidad» que tiene el mundo de encontrar sustitutos al plástico. Este joven islandés tiene muy claro que desarrollar un material de sustitución debe ser una prioridad y por esta razón quiso realizar su particular aportación.

«¿Por qué utilizamos a diario materiales que tardan cientos de años en descomponerse en la naturaleza una sola vez y luego los tiramos a la basura?», se lamenta. Su «invento», sin embargo, demuestra que sabe hacer mucho más que simplemente quejarse.

¿Cómo consiguió convertir algas en bioplástico este estudiante de una academia de arte? Documentándose y buscando la mejor de las opciones en la realización de sus pruebas, hasta llegar al resultado final, justo el que puede verse en las imágenes.

En concreto, se planteó hacer una botella que pudiera sustituir al plástico tanto para cuidar el entorno como para ofrecer una mayor seguridad alimentaria. Finalmente, el polvo de agar (una especie de gelatina) fue la materia prima elegida.

Aprovechó esa masa gelatinosa que se consigue cuando se añade agua al polvo de agar para darle la forma deseada. Lo logró calentando la mezcla y luego vertiéndola en un molde con forma de botella, previamente congelado. A continuación, gira éste mientras permanece sumergido en un cubo de agua helada, para finalmente introducirla en el refrigerador durante algunos minutos.

Finalmente, se extrae del molde y se llena de agua. Es curioso que la botella mantenga su forma solo mientras esté llena. En el momento en el que se quede vacío pierde su forma y gracias a su composición se biodegrada de forma rápida.

La composición de esta peculiar botella también resulta mucho más saludable que los típicos plásticos. Recordemos, sin ir más lejos, el riesgo que entrañan materiales como el PVC, BPA o bisfenol A u otras resinas o químicos inestables que suelen usarse para la fabricación de botellas de plástico.

Y lo más divertido: si bien la botella puede transmitir un cierto sabor al agua al cabo de un tiempo, tal y como advierte Jónsson, éste podría ser del gusto del consumidor. Por lo tanto, no habría inconveniente en que luego se la comiera, con lo que ello supone a la hora de innovar a la hora de enriquecer nutricionalmente la botella.

En teoría, casi cualquier objeto de plástico podría tener su paralelo con este nuevo tipo de materiales orgánicos. ¿Pero, qué ganamos con ello? A nivel ambiental, la gran ventaja es que el bioplástico es biodegradable, lo que significa un tremendo ahorro de residuos.

En concreto, el plástico es un tipo de basura muy dañino para el medio ambiente, tanto terrestre como marino y también ambiental, pues su producción también dispara su huella de carbono, con emisiones que alcanzan cifras terroríficas cada año.

Plástico sin petróleo

Los plásticos orgánicos, naturales o bioplásticos pueden hacerse a partir de polímeros naturales que se obtienen de productos vegetales como el aceite de soja, el maíz, caña de azúcar, la fécula de patata. En ningún caso se utilizan derivados del petróleo.

Por lo tanto, puede afirmarse que provienen de fuentes renovables, y si bien fabricarlos requiere de un coste energético y de un consumo de carbono importante que, por otra parte, puede entrar en competencia con la producción de alimentos (aunque en muchas ocasiones se usan residuos agrícolas), al igual que los biocombustibles, no utilizar combustibles fósiles es tremendamente positivo para el medio ambiente.

No usar embalajes o, lo que es lo mismo, prescindir de plásticos y bioplásticos siempre que sea posible es la mejor opción para el planeta, qué duda cabe. Aún así, frente al plástico convencional, que tarda en degradarse más de mil años, el bioplástico es un gran paso adelante.

Otras de sus ventajas están relacionadas con la salud. Su composición, libre de ftalatos o bisfenol A, entre otros aditivos perjudiciales para la salud, hacen la diferencia en este sentido.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que en muchas ocasiones se producen envases que contienen sólo un porcentaje de bioplástico, con lo que las ventajas para la salud son también relativas. Es el caso, por ejemplo, de los envases de botellas de agua mineral o de otros tipos de envases alimentarios.

Su resistencia, por otra parte, es similar a la del plástico. Uno de sus tipos, los denominados PHA, son poliesteres que se obtienen de la fermentación de una materia prima vegetal con bacterias manipuladas sometidas a estrés y mediante matricería pueden diseñarse piezas de automóviles o incluso para la realización de bioimplantes e ingeniería de tejidos. Como alternativa de futuro tiene, por lo tanto, enormes posibilidades.

En suma, como fuente alternativa al petróleo, las materias primas vegetales son una solución real y práctica, capaz de fabricar bioplásticos que sustituyen al plástico de forma eficiente y, en muchas ocasiones, incluso logran mejorarlo gracias a sus versátiles propiedades. Prescinden de materias primas no renovables, suponen un ahorro energético a la hora de producirlas y no modifican el sabor ni olor de los alimentos con los que entra en contacto.

Bipoplástico antibacteriano

Los bioplásticos bactericidas son un invento reciente. Son plásticos creados a partir de proteínas como la albúmina o el suero y su particularidad es su propiedad antibacteriana.

Sus aplicaciones pueden tener un amplio campo en investigación, medicina y alimentación, pongamos por caso. Igualmente, es biodegradable. Se descompone en uno o dos meses e incluso podría servir de abono, pues su composición es pura proteína.

Ello es posible gracias a la unión de la albúmina con el glicerol. Es así como consigue que sea por completo biodegradable, según explica su inventor, Alex Jones, estudiante de doctorado de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos.

Pero para un total respeto por el medio ambiente, se debe mejorar la sostenibilidad de la industria desde que se fabrica el producto hasta que termina su vida útil (el reciclaje y recuperación de materiales de un coche es un proceso complicado y caro). En este sentido, es un gran paso adelante un nuevo material renovable que ofrece resistencia al tiempo que es biodegradable.

La innovación ha sido posible gracias a la colaboración de un fabricante de materiales ecológicos finlandés (UPM) con la Universidad de Helsinki y que ha contado con el apoyo de otras instituciones estatales. El objetivo es cerrar el ciclo de vida en el proceso de producción y uso de un coche.

Las características de este nuevo material permitirá sustituir componentes de los coches para los que, hasta ahora, se había utilizado plástico. Los nuevos materiales son más sostenibles, tales como el UPM Grada, de madera termoformable, o UPM ForMi, un material elaborado con fibra de celulosa.

Biodiésel para el coche ecológico

Con estos dos nuevos materiales, el equipo de diseño es capaz de reducir significativamente el coste en el ciclo de vida del interior de un coche, menteniendo la estética, la seguridad, el rendimiento y la calidad.

Este prototipo completará su total respeto por el medio ambiente con un diésel renovable elaborado con madera. Será un vehículo que cumplirá con todas las medidas de seguridad legales. Se espera que esté listo para la primavera de 2014. Según sus responsables, el diseño del coche está inspirado en un bosque de pinos, una fuente de recursos renovables.

Y son caparazones que pueden ser aprovechados, como han descubierto en Asia, donde han logrado extraer un polímero llamado quitosano a partir de caparazones de gambas. Con este polímero se pueden fabricar filtros, envoltorios o gasas para heridas.

En Europa hay un proyecto similar. Pero hay que tener en cuenta que los crustáceos europeos tienen más cal y, por tanto, el proceso resulta más complicado y más caro. De momento, el alto nivel de carbonato cálcico (CaCO3) de los caparazones europeos no permite procesar el quitosano de manera rentable.

El proyecto ChiBio busca una solución al problema: desarrollar una biorrefinería en la que procesar este tipo de residuos ricos en quitina y convertirlos en productos químicos finos. ChiBio está dirigido por el Grupo de Proyecto BioCat de Straubing (Alemania), perteneciente al Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología (IGB), aunque participan otros once socios europeos. Está financiado con 3 millones de euros.

El consorcio trabaja en un sistema para el desarrollo de nuevos métodos de fabricación de especialidades y productos químicos finos a partir de residuos de la industria pesquera que sean ricos en quitina, un biopolímero que también está presente en insectos y hongos. En su composición hay moléculas de azúcar nitrogenadas que forman una cadena polimérica.

El equipo tiene como objetivo transformar los químicos de los desechos del caparazón de crustáceos pescados en Europa, África y Asia en intermediarios químicos para de generar biopolímeros de alto rendimiento y elevada eficiencia atómica.

Como materia prima energética

Además, buscan una forma de separar residuos de biomasa (proteínas y grasas) para su posterior fermentación con fines energéticos.

El objetivo final es fabricar bioplásticos, ya que son productos con un gran potencial de comercialización. Pero también van a fermentar los subproductos biológicos generados en la cadena de procesamiento para producir biogás.

Por otra parte, se soluciona un problema ambiental, ya que los caparazones de crustáceos normalmente acaban en el vertedero.

Son las ideas que han inspirado a un joven diseñador americano llamado Daniel Couttolenc. De momento, es un concepto, pero hay que reconocer su valentía e imaginación: un vehículo reutilizable. Lo ha bautizado como Terrestrial. El diseño se basa en las famosas 3 erres: reducir, reutilizar y reciclar. Lo más importante, utilizar los recursos una y otra vez, sin desecharlos. Evitar, si es posible, incluso el reciclaje.

La idea subyacente, lo aclaramos desde ya, no va a gustar a las empresas automovilísticas. Se trata de manufacturar las piezas una y otra vez con el objetivo de que la vida útil del vehículo alcance décadas. Dicho de otro modo, no hay que cambiar de modelo de coche. Hay que seguir con el mismo coche durante toda la vida.

De esta idea base, se desprende que las piezas que sirven para fabricar el coche no se desechan cuando se estropean o llega su vida útil, sino que se reciclan. Hasta un 85% de los materiales del Terrestrial se puede reciclar.

Este concepto de coche ecológico se compone de cuatro módulos independientes: plataforma, esqueleto, carrocería e interior. La idea es que, si hay que cambiar alguno, no haya que desprenderse de todo el coche. Pero, además, ofrece una nueva posibilidad: cambiar la carrocería o el material del que se compone. Así, se puede elegir una carrocería de aluminio, de bambú o de bioplástico.

Incorporación de nuevas tecnologías

Pero a todos nos gusta tener la última tecnología en nuestro vehículo, los elementos de seguridad más modernos y fiables, y otras prestaciones. No hay problema. El Terrestrial se lleva a la fábrica, donde se incorporan las últimas innovaciones de la industria del automóvil sin tener que cambiar de coche. Un último modelo siendo nuestro coche de siempre.

Si este método se llevara a cabo, se usarían cada vez menos recursos en la industria del automóvil. Lástima que la Economía mande y que no se vaya a poner en práctica. ¿O sí?

Es el caso de Henkel, una empresa fundada en el siglo XIX que quiere comenzar este XXI con un cambio de mentalidad y hacerse sostenible. Así, presenta al mercado, por ejemplo, un nuevo producto llamado Pritt Ecomfort Roller Corrector. Se trata de un corrector de escritura fabricado con un 89% de plástico natural extraído de plantas. De este modo, se reduce la emisión de dióxido de carbono en el proceso de fabricación y, además, no contiene disolventes. Este corrector ha sido premiado como producto innovador con orígenes biomateriales en la Convención de Hannover 2010.

Con el nuevo proceso de producción de este corrector, que cambia la producción de plástico estándar por la elaboración de plástico natural, la empresa Henkel ahorra el equivalente de 21.400 litros de petróleo y, por tanto, consigue una reducción de gases de efecto invernadero (GEI). El sello «Smart by Nature» acompañará a todos los productos de esta nueva gama sostenible.

Dentro de esta gama «Smart by Nature» se ofrecerá el lanzamiento del corrector recargable reciclado y fabricado con un 70% de plásticos reciclados. La nueva gama de productos está libre de disolventes y supone un paso adelante en la sostenibilidad de la marca Pritt, que comercializa Henkel. El corrector ofrece una capa de corrección mejorada y permite la reescritura inmediata con cualquier bolígrafo. Ofrece 8,5 metros de cinta con la que corregir.

La economía y la ecología cada vez van a estar más relacionadas. Esta situación se puede ver como un problema o como una oportunidad. Pero cada vez son más los casos que demuestran que es una buena oportunidad de negocio.

El envase usa una mínima proporción de plástico procedente de petróleo y una mayor proporción de plástico derivado del azúcar de caña, un recurso natural y renovable. Así, se consigue usar un 70% menos de combustibles fósiles y, además, se liberan alrededor de un 170% menos de gases de efecto invernadero por tonelada que el plástico tradicional.

Para Anne Johnson, directora de la Sustainable Packaging Coalition de GreenBlue, que una marca como Pantene introduzca este tipo de envases en sus productos puede resultar un acicate para el resto de marcas, que no querrán quedarse atrás en la posibilidad de transformar su empresa en más sostenible.

Se espera que el nuevo envase Pantene Pro-V Nature Fusion esté disponible en mercados y distribuidores de Europa occidental durante el verano y el otoño de este 2011. La transición para los consumidores será cómoda, ya que la formula del producto será la misma y la nueva botella tiene características similares a la de su predecesora y será, también, reciclable.

Los consumidores de Pantene podrán optar, así, por un modo de vida algo más sostenible. Pantene apoya el objetivo de P&G (Procter & Gamble) de sustituir el 25% de los materiales provenientes del petróleo con materiales renovables producidos de forma sostenible para el año 2020. La visión a largo plazo es elaborar materiales cien por cien renovables y reciclados en todos sus productos.