Actualmente nos encontramos ante un cambio necesario en nuestra forma de vida, que incorpora el concepto de sostenibilidad, y que nos debe garantizar una correcta gestión de los recursos naturales que tenemos disponibles y de los residuos que producimos.

El crecimiento económico provoca un aumento en la cantidad de desechos generados y, en las últimas décadas, los desechos plásticos ya son un problema ambiental de creciente preocupación en el mundo.

Los materiales poliméricos provenientes de recursos no renovables, con excelentes propiedades mecánicas, baja densidad, durabilidad y bajo costo, son ampliamente utilizados para satisfacer las necesidades diarias de la sociedad. Sin embargo, debido a su persistencia y su resistencia a la biodegradación en el medio ambiente, presentan un peligro para nuestros ecosistemas y tienen un efecto perjudicial sobre el medio ambiente.

El aumento mundial de los residuos plásticos ha implicado, dentro de la visión global de la protección del medio ambiente y la sostenibilidad, una gran cantidad de acciones y estrategias dirigidas a minimizar el impacto negativo del aumento de la producción y el consumo de materiales plásticos.

La escasez y encarecimiento del petróleo, junto con un aumento de las regulaciones medioambientales, actúan de forma sinérgica para promover el desarrollo de nuevos materiales y productos más respetuosos con el medioambiente e independientes de los combustibles fósiles. En este contexto, los bioplásticos se ajustan perfectamente a las nuevas necesidades e inquietudes industriales y sociales.

A modo de ejemplo, los sectores de agricultura y alimentación usan y generan una gran cantidad de residuos plásticos, por lo que deben adaptarse a las nuevas exigencias legales y de mercado. El plástico más empleado en la actualidad es el que proviene de recursos fósiles y de un solo uso, por lo que el uso de este tipo de plástico se deberá ir reduciendo y sustituyéndose progresivamente por alternativas en base a plástico reciclado y bioplásticos.

Pero, antes de continuar, ¿qué entendemos por biopolímero? Los biopolímeros constituyen la materia prima principal a partir de la cual se fabrican los materiales bioplásticos. Algunas definiciones relacionadas con el término biopolímero están basadas en el informe técnico CEN/TR 15932:2010 “Recomendaciones para la terminología y la caracterización de biopolímeros y bioplásticos”. Según el contexto, el prefijo “bio” identifica a diferentes tipos de materiales poliméricos:

  • Polímeros basados en materias primas renovables. En este contexto el prefijo “bio” hace referencia al origen e identifica a aquellos polímeros derivados de biomasa, es decir, obtenidos a partir de materias primas renovables. Y pueden ser de dos tipos: polímeros naturales (polisacáridos, proteínas y polihidroxialcanoatos, todos ellos sintetizados por organismos vivos) o polímeros sintéticos (ácido poliláctico (PLA), polietileno de origen natural (Bio-PE) y la Poliamida 11 (Bio-PA)).
  • Polímeros biodegradables. En este contexto el prefijo “bio” se centra en el fenómeno de la biodegradabilidad y en la posibilidad de recuperación orgánica de los residuos. En esta ocasión el término biopolímero identifica a polímeros capaces de ser degradados aeróbica (en presencia de oxígeno) o anaeróbicamente (en ausencia de oxígeno).
  • Polímeros biocompatibles, sólo en aplicaciones biomédicas. En este contexto el prefijo “bio” se utiliza para indicar la biocompatibilidad con células y tejidos vivos, sin dañar al cuerpo o a su metabolismo.

En ocasiones el término “biodegradable” es erróneamente sustituido por el término “compostable” a pesar de tener significados distintos. La diferencia entre polímeros biodegradables y compostables radica en requisitos adicionales relacionados con estos últimos. Además de la biodegradación en dióxido de carbono, agua y biomasa, los polímeros compostables deben cumplir otros criterios. Los requisitos que debe cumplir un material para ser denominado «compostable» incluyen la mineralización (es decir, la biodegradación a dióxido de carbono, agua y biomasa), la desintegración en un sistema de compostaje y la generación de compost exento de ecotoxicidad. La satisfacción de los requisitos debe demostrarse mediante métodos de prueba estandarizados.

En otras palabras, un plástico compostable siempre es biodegradable mientras que un plástico biodegradable no siempre es compostable.

Existen varios tipos diferentes de plástico compostable y todos ellos se diferencian en el medio en el que se prevé que se degrade el polímero, tanto en tiempo de degradación como en temperatura:

  • Ok Compost Industrial: Se trata de materiales compostables que se biodegradan en una planta de compostaje industrial, una instalación donde se crean entornos adecuados para llevar a cabo este proceso, con una temperatura elevada y estable (alrededor de los 58º) y una humedad controlada (ISO 14855).
  • Ok Compost Home: Algunos materiales compostables no requieren temperaturas tan elevadas y, en lugar de compostarse en una planta de compostaje industrial, pueden ser compostados en casa. Se trata de aquellos materiales que sean capaces de biodegradarse en una compostera de jardín. Es lo que normalmente se conoce como compostaje doméstico. Como es de esperar, la temperatura del compostaje doméstico es más baja y menos constante que la del compostaje industrial (ISO 14855 a 28ºC).
  • Por otro lado, encontramos materiales que se biodegradan en el medioambiente, que son medios no controlados. Se trata de certificaciones ok compost soil para aquellos que se biodegradan en suelo (ISO 17556) y, por último, ok compost marine (ISO 23977) para todos aquellos que se biodegraden en agua salada.

Beneficios de los plásticos compostables

Ahora que sabemos qué son los biopolímeros, los plásticos compostables y la necesidad de ir sustituyendo los polímeros derivados del petróleo por otros polímeros más amigables con el medioambiente, ¿Qué beneficios nos pueden aportar los plásticos biodegradables y compostables en comparación con aquellos derivados del petróleo?

  • Procesabilidad: En cuanto a los métodos de producción comercial, los bioplásticos se pueden procesar mediante tecnologías aplicadas a los plásticos convencionales tales como la extrusión, inyección, soplado o termoformado, siempre teniendo en cuenta las peculiaridades de cada familia de materiales.
  • Reducción del uso del petróleo y conservación de las reservas de los combustibles fósiles, ayudando a la descarbonización. Los bioplásticos aportan una ventaja adicional derivada de la utilización de fuentes renovables para su fabricación, como maíz, patata, remolacha…

 

  • Mantenimiento de empleo en el sector de la industria de los plásticos.
  • Importante contribución al desarrollo sostenible y a la disminución de residuos. Los artículos compostables, en comparación con los artículos plásticos convencionales, pueden convertirse en CO2, agua y biomasa en pocas semanas.
  • Reducción de las emisiones de CO2.
  • Responsabilidad social en el uso de artículos plásticos más respetuosos con el medio ambiente.
  • Gran potencial de mercado

¿Qué nos aportará Revoluzion?

Como hemos mencionado anteriormente, para que un artículo plástico sea compostable antes deberá biodegradarse. Dicha biodegradación está regulada a través de pruebas estandarizadas, que requieren una descomposición por la generación de dióxido de carbono, agua y biomasa y una desintegración. Dichos procesos deben darse a una temperatura determinada y por debajo de un tiempo específico.

Cuando se fabrica un artículo plástico biodegradable, es evidente que se deberán utilizar materias primas que sean biodegradables. Pero, no por el hecho de utilizar dichas materias primas, el artículo fabricado ya se volverá biodegradable. Por un lado, no todos los biopolímeros tienen la misma capacidad de biodegradarse en un tiempo determinado. Por otro lado, la misma composición de un artículo plástico puede considerarse biodegradable o no, dependiendo, por ejemplo, de su grosor. A mayor grosor, mayor será la dificultad de biodegradarse bajos las mismas condiciones estandarizadas.

El objetivo general del proyecto RevoluZion es la investigación y desarrollo de materiales bioplásticos innovadores basados en componentes de base biológica con una biodegradación programada para un doble escenario sostenible al final de la vida útil:

  • degradación bajo demanda en diferentes entornos controlados (compostaje industrial y doméstico más rápido) y no controlados (suelo, agua dulce, marina), y
  • fomentar el reciclaje limpio, evitando la contaminación cruzada con otros plásticos convencionales reciclables.

Esta característica de biodegradación controlada se otorgará gracias al desarrollo de un nuevo aditivo enzimático diseñado específicamente para los biopoliésteres objetivo y teniendo en cuenta las aplicaciones finales específicas (priorizando las de mulching y envasado).

Entre otros, uno de los objetivos del proyecto es la disminución en un tercio del tiempo de biodegradación en condiciones Industrial Compost, y la disminución en los tiempos de biodegradación en entornos no controlados. Esta disminución en el tiempo de biodegradación nos puede ayudar a certificar como biodegradables aquellos artículos plásticos que, por su grosor, no cumplen con lo especificado en las normativas (bolsas gruesas, cápsulas de café, bandejas, macetas…).