Conociendo más de los plásticos: Bioplásticos
¿Qué son y cómo se definen los bioplásticos?
A primera vista, los bioplásticos suenan como plásticos fabricados a partir de fuentes biológicas en lugar de petróleo como materia prima. Pero los bioplásticos son más complejos que eso.
Los plásticos vienen en una gran variedad de formatos y formas, desde flexibles, rígidos, blandos, transparentes, etc. La propia palabra plástico, si se piensa con detenimiento, puede resultar confusa. En el sentido general de la palabra, plástico es un descriptor de un material (o materia) que significa que puede cambiar de forma. Por ejemplo, en neurobiología, el término plasticidad se refiere a la capacidad del cerebro para remodelarse en los procesos de aprendizaje.
Por otro lado, la palabra plástico se utiliza sobre todo para referirse a los materiales rígidos que proceden del trabajo químico realizado sobre el petróleo, a diferencia de la gasolina (combustibles fósiles). Esta segunda definición abarca la mayor parte de nuestra experiencia con los materiales, desde objetos cotidianos como vasos, cubiertos e incluso la carcasa del ordenador donde se ha escrito este post.
La crisis de la contaminación por plásticos ha sido una de las principales preocupaciones de las últimas décadas debido a las consecuencias de doble filo de los plásticos. Sus propiedades mecánicas están diseñadas para rendir en condiciones climáticas adversas, son ligeros y resistentes, tienen usos versátiles y, lo más atractivo, son muy baratos. Todas estas propiedades han hecho de la producción de plásticos un negocio muy rentable en todo el mundo, con una previsión de producción de estos materiales de 445 millones de toneladas anuales para 2025.
Pero estas mismas propiedades hacen que los plásticos sean tan duraderos y fácilmente desechables que la mayoría de estas toneladas se quedan en los vertederos, se queman o se pierden en todos los ecosistemas, llegando hasta el fondo del océano
¿Podemos fabricar "plásticos" a partir de fuentes distintas del petróleo, como las plantas? ¿Se llamará este material plástico o bioplástico?
¿Y si tienen exactamente las mismas propiedades que los plásticos derivados del petróleo? ¿Importan el origen y el destino de estos materiales?
Echa un vistazo a la siguiente figura con cuatro categorías diferentes de materiales plásticos.
Pero, ¿cuál es la diferencia entre estas categorías? Se debe tener en cuenta el origen del material y el final de su vida útil en un plazo corto de tiempo.
Hay plásticos fabricados a partir del petróleo que pueden degradarse lo suficiente como para llamarse biodegradables, y hay plásticos de origen biológico que no pueden biodegradarse en lo absoluto.
La opción más respetuosa con el medio ambiente parece ser un material procedente de una fuente sostenible (para minimizar la extracción de petróleo) y que pueda biodegradarse totalmente (evitar la contaminación a largo plazo).. Esto nos hace plantearnos más preguntas. ¿Cuál es la mejor fuente para fabricar estos materiales y competir con los plásticos tradicionales? ¿Cuáles son las características más deseables para estos plásticos? ¿En qué condiciones deberían degradarse?
Uno de los principales retos de la fabricación de bioplásticos es la disponibilidad y consistencia de las materias primas. Algunas materias primas, como las semillas de aguacate y otros residuos industriales, pueden ser difíciles de obtener en grandes cantidades y su composición puede no ser homogénea, lo que puede dificultar la fabricación de bioplásticos.
El bioplástico "de origen biológico y biodegradable" más popular es el PLA (ácido poliláctico). Este material tiene grandes propiedades físicas, es consistente cuando se funde y se moldea, se le puede dar casi cualquier forma y es muy duradero. La principal fuente de este material es el almidón, que procede de la patata o el maíz, y tras su uso puede degradarse mediante compostaje para volver a utilizarse como fertilizante natural.
Sin embargo, el PLA falla en dos cuestiones principales de sostenibilidad, las materias primas y el fácil retorno a los ecosistemas, ¿por qué?
El almidón proviene de la patata y el maíz, dos fuentes de alimentos muy importantes en todo el mundo, por lo que utilizarlos para producir cubiertos de un solo uso pone en jaque a los sistemas alimentarios. ¿Acaso desplazar el problema hacia los sistemas alimentarios soluciona nuestras necesidades de plástico? Además, el maíz utilizado para el PLA se fabrica sin cuidar el medio ambiente, se cultiva utilizando productos químicos tóxicos porque no es para consumo humano. ¿Es eso realmente sostenible?
Un estudio científico de 2017 sobre la mitigación de gases de efecto invernadero y los plásticos en los Estados Unidos concluyó que "debido a la fuerte dependencia de la agricultura, los productos de base biológica tienden a puntuar mal en las métricas ambientales, como el agotamiento del ozono, la acidificación, la eutrofización, el uso del agua y la seguridad alimentaria" [2].
El segundo problema es que los productos de PLA tienen que ser recogidos después de ser vertidos para conseguir un proceso llamado compostaje industrial, que es diferente al compostaje doméstico. Los productos de PLA tienen que recogerse y llevarse a vertederos especiales para el compostaje de residuos orgánicos. Esto no ocurre, muy pocas ciudades disponen de la infraestructura necesaria para el compostaje [3], y muchas organizaciones que utilizan biopolímeros compostables siguen enviando sus residuos a los vertederos [4], manteniendo el flujo de residuos de forma similar a una economía de plásticos totalmente basada en el petróleo.
El desarrollo constante de tecnología en ciencia de materiales es fundamental para seguir avanzando hacia la sustentabilidad, desde nuevos materiales hasta sus implicaciones en el corto y largo plazos.
Referencias:
- Shah, Manali & Rajhans, Sanjukta & Pandya, Himanshu & Mankad, Archana. (2021). Bioplastic for future: A review then and now. World Journal of Advanced Research and Reviews. 9. 056-067. 10.30574/wjarr.2021.9.2.0054.
- Posen, Daniel et al. (2017) Greenhouse gas mitigation for U.S. plastics production: energy first, feedstocks later. Environ. Res. Lett. 12 034024
- Hottle, T. A., Bilec, M. M., & Landis, A. E. (2013). Sustainability assessments of bio-based polymers. Polymer degradation and stability, 98(9), 1898-1907
- Meeks, D., Hottle, T., Bilec, M. M., & Landis, A. E. (2015). Compostable biopolymer use in the real world: Stakeholder interviews to better understand the motivations and realities of use and disposal in the US. Resources, Conservation and Recycling, 105, 134-142.
