8 de enero de 2015

Bioplásticos

Definición de bioplásticos

Existen dos formas de definir los bioplásticos según los diferentes autores, una es llamando bioplástico a aquellos plásticos que son biodegradables, sin tener en cuenta si su fuente es de origen vegetal renovable o si su fuente es de origen sintético como los combustibles fósiles.
Y otra que es llamar como bioplásticos a aquellos plásticos que son obtenidos de fuentes biobasadas, o sea, cuando su origen es una fuente renovable vegetal.
Aquí hablaremos de bioplásticos según la segunda definición, o sea, de aquí en mas llamaremos bioplásticos a aquellos plásticos obtenidos de fuentes renovables como los cultivos vegetales o los obtenidos a partir de los biocombustibles que también provienen de fuentes renovables vegetales.


Bioplásticos biodegradables

Los plásticos biodegradables o también llamados compostables son aquellos que se degradan en condiciones naturales formando básicamente dióxido de carbono, agua y humus, a una velocidad similar a las sustancias orgánicas tradicionales como las celulosas vegetales y que en su descomposición no dejan residuos tóxicos ni visibles.
Existen gran variedad de fuentes de estos bioplásticos, como los polímeros basados en almidón, los basados en celulosa, el ácido poliláctico (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA), en los cuales estos dos últimos son los dos mas usados industrialmente.
El ácido poliláctico (PLA) es producido a partir de la sintetización del etanol, el cual puede ser obtenido a partir del maiz o de la caña de azucar ya que son los dos cultivos mas utilizados para fabricar bioetanol.
Es uno de los bioplásticos mas prometedores ya que sus propiedades son parecidas al polietileno, tiene una alta transparencia, brillo y una buena barrera de olores, siendo especial para aplicaciones de empaques y en fibras sintéticas. Las principales desventajas que tiene este bioplástico es su todavía mayor costo que los plásticos convencionales y uno de los mayores inconvenientes que tiene en su aplicación es que son demasiados biodegradables, ya que sus polímeros se deshacen en relativamente poco tiempo.













Cultivos de maiz, izquierda y caña de azúcar, derecha


Los polihidroxialcanoatos (PHA) son producidos a partir de bacterias que descomponen residuos sólidos de carbono o materias orgánicas sólidas, sus principales propiedades biológicas son su gran biodegradabilidad, son insolubles en agua y no son tóxicos. Las caracteríticas técnicas mas sobresalientes de estos bioplásticos son sus propiedades mecánicas, parecidas al polietileno (PE), al polipropileno (PP) y al poliestireno (PS) y que mantienen buena estabilidad dimensional hasta los 100 ºC. Son usados principalmente en envases, bolsas, películas, fibras, adhesivos y aplicaciones médicas, entre otros.


Bioplásticos no biodegradables

Los bioplásticos no biodegradables son todos aquellos plásticos que se utilizan en la actualidad y que se pueden producir a partir de materias primas de fuentes renovables como el etanol obtenido del maíz y la caña de azúcar o del metano obtenido a partir del biogás.
El etanol usado para fabricar plásticos es sinterizado y a travez de un proceso de deshidratación se le extrae una molécula de agua (H2O) formandose el etano, el cual es una materia prima muy utilizada para hacer los plásticos de la actualidad; los plásticos obtenidos con este método tienen las mismas propiedades que los plásticos obtenidos a partir del etano (C2H6) obtenido del petróleo o del gas natural.


Biodigestor anaeróbico para producir biogás con desechos agrícolas


El metano que en este caso es obtenido del biogás producido por la digestión anaeróbica en los biodigestores, tiene la característica de ser la materia prima mas utilizada para producir plásticos, ya que se lo industrializa mediante el proceso de acoplamiento oxidativo en el que el metano va perdiendo hidrógeno y convirtiendose en hidrocarburos mas elevados al poner en contacto una mezcla gaseosa que contiene metano y oxígeno a alta temperatura durante un corto periodo de tiempo a través de un catalizador sólido formado con óxido de litio, obteniendose principalmente con este método etano y etileno que son los elementos mas utilizados en formar los polímeros que forman la mayor parte de los plásticos y productos sintéticos de la actualidad.
Cómo dijimos estos tipos de plásticos son los mismos que se utilizan en la actualidad pero en los cuales en su proceso de fabricación no se utilizan materias primas fósiles como en los procesados de forma tradicional. De esta forma se evita la contaminación que producen los procesos que utilizan dichos combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural o el carbón, permitiendo obtener dichos plásticos de una forma mas limpia y menos contaminante.






Moléculas de Etanol (C2H6O) izquierda, Etano (C2H6) centro y Etileno (C2H4) derecha.


Además, ante el cada vez mas cercano agotamiento de los combustibles fósiles, estos métodos, que permiten obtener una gran cantidad de materiales sintéticos utilizados masivamente en la actualidad; cuando se usen materias primas de origen renovable, no se agotarán en el futuro y en muchos casos como su obtención puede realizarse a partir de desechos orgánicos de la actividad agropecuaria, urbana e industrial, como es el caso del metano obtenido del biogás, se podrán obtener bioplásticos sin necesitar obtener nuevos recursos sino reutilizar los residuos actuales.
Particularmente pienso que el proceso de fabricar bioplásticos obtenidos del metano generado del biogás que se produce de la biodigestión de residuos orgánicos de origen agrícola , urbano e industrial, puede ser una gran alternativa de producción en el futuro ya que no se necesita sacrificar superficies para la producción de biocombustibles que pueden necesitarse para la producción de alimentos y de esta forma, solo aprovechando los residuos de la actividad humana actual, se pueden fabricar y obtener una gran variedad de productos y materiales como son los plásticos y los diferentas materiales sintéticos.
Seguramente de aquí en adelante, debido al agotamiento de los combustibles fósiles, los plásticos y los materiales sintéticos que conocemos en la actualidad se empezarán a fabricar a partir de materias primas renovables vegetales como los biocombustibles que conocemos actualmente como el biogás, el bioetanol o los biodiesel, ya que estos biocombustibles están formados por metano y etano que son los elementos con los que hoy se fabrican la mayoría de estos materiales sintéticos.

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