19 enero, 2014

Las Bolsas Degradables ¿Qué tienen de Bio?


Como muchos de vosotros sabréis, el año pasado colaboré como redactor en la revista KEaL Magazine en la sección titulada "Con moléculas y a lo loco". Hace unos meses que dejé mi actividad en esa revista por motivos personales y profesionales. Y ahora hace poco por desgracia su directora ha anunciado el cierre de la revista (situación que lamento profundamente porque realmente creo que el proyecto merecía seguir vigente). 


El caso es que durante unos meses publiqué unos cuantos artículos que, si bien no son una maravilla, si que es cierto que mi amigo Jose Gómez les dio un aire profesional. Ahora quiero compartirlos con ustedes poco a poco y hoy comenzamos con aquel que salió en el primer número de Keal. 


Las bolsas degradables ¿Qué tienen de Bio?

Como todo el mundo bien sabe, los recursos combustibles fósiles como el petróleo y el carbón son recursos limitados (porque tardan millones de años en formarse) y un bien escaso por la sobreexplotación que de ellos se ha hecho. La escasez de este tipo de recursos ha hecho que su precio suba cada día y la dependencia de ellos provoca que los mercados bailen al son del precio del petróleo.

Aunque desde tiempos remotos se han venido utilizando polímeros de origen natural (caucho, lino, cáñamo, algodón, lana y seda principalmente), no fue hasta principios del siglo XX cuando se produjeron los primeros polímeros semisintéticos por modificación química de la celulosa. Posteriormente el desarrollo de los plásticos sintéticos tuvo su impulso e implantación desde el comienzo de la II Guerra Mundial (1939-1945), con el descubrimiento del nylon, un material totalmente sintético.

Una de las cosas que más utilizamos y que suelen estar fabricadas en base a termoplásticos procedentes del craqueo del petróleo son las bolsas de plástico. De media cada español utiliza unas 300 bolsas por persona y año y casi el 20% se utilizan en estas fechas que acaban de terminar. Las navidades y las rebajas posteriores son la época de mayor consumo y eso conlleva mayor consumo también de bolsas.


Los termoplásticos son 100% reciclables de una forma además relativamente económica debido a que tienen una baja temperatura de fusión. Sin embargo solo se viene reciclando el 30% de la producción total: Se necesita limpiar el plástico de los restos de alimentos y tintas y clasificarlos en los 7 principales tipos de termoplásticos (PET, PEAD, PVC, PEBD, PP, PS y otros). Sería absolutamente ideal no tener que reciclarlos sino que fuesen biodegradables 100% por los costes que supone el reciclado, y eso es lo que se busca con los plásticos biodegradables de origen vegetal.

Consumo mundial de Plásticos

En los últimos años, la investigación sobre polímeros biodegradables termoplásticos de origen vegetal ha sido un campo muy activo. Como resultado de estos estudios han surgido multitud de variantes y alternativas que intentan respetar el medio ambiente y que pueden constituir una vía factible para reemplazar a los plásticos de uso habitual. Uno de los ejemplos que mejor se conoce es el almidón de origen vegetal (sobre todo procedente de patata, yuca y otros tubérculos). Conseguir termoplásticos a partir de estos materiales disminuiría el problema de la acumulación de desechos plásticos y la dependencia de recursos como el petróleo.
Amilosa

El almidón es un polisacárido de reserva de origen vegetal constituido por amilosa y amilopectina (Carbohidratos). La amilopectina se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan forma de árbol. La amilopectina representa alrededor del 75% en los almidones comunes. Sin embargo la parte interesante del almidón es la amilosa (30%), ya que se trata de un polisacárido que no presenta entrecruzamientos y por tanto es más fácil de procesar obteniéndose características físicoquímicas que pueden asemejarse a un plástico común. 


Amilopectina

De una patata entera, el 75% es agua y tan solo el 20% es almidón (el restante porcentaje es de grasas, proteínas, minerales y otros azúcares). De estos porcentajes se extrae que tan solo se aprovecha el 6% de una patata al completo para la fabricación de bolsas. A ese problema de rendimiento debemos añadir el hecho de que un plástico a base de almidón presenta características físicas y químicas poco deseables (es muy higroscópico, es decir, absorbe agua y presenta poca resistencia en presencia de humedad, tiene elevada viscosidad y el procesado se hace costoso además de un ser material esencialmente frágil)


Para paliar estos problemas este material es tratado de forma biológica, química y físicamente con diversos métodos: Fermentación y posterior polimerización para transformarlo en ácido poliláctico (PLA); esterificación de los grupos hidroxilo para protegerlo del agua; eliminación de los entrecruzamientos de la amilopectina residual (responsable de la semicristalinidad y por tanto de su fragilidad) por medio de gelatinización, retrodegradación o desestructuración; y adición de plastificantes (reactivos que hacen que el almidón pueda moldearse sin quebrar). Estos plastificantes son de origen animal o vegetal y se extraen de la transesterificación de los lípidos para seguir con la línea de un producto biodegradable y ecológico.

Pensaréis que todo este proceso es costoso y de hecho lo es. El coste de producción de una bolsa de fécula de patata (también llamada bioplástico) es diez veces superior al de una bolsa de plástico común como el polietileno. Pero no debemos escatimar en gasto si de lo que se trata es de salvar el planeta y ser más ecológicos. Pero… ¿Son más ecológicas estas bolsas?

Debemos entender por ecológico aquello que tiene un menor impacto medioambiental. Y efectivamente estas bolsas una vez producidas se biodegradan con facilidad en unos pocos días a la intemperie. Pero no podemos juzgar todo el proceso por la etapa final. Para producir estos bioplásticos se requiere de cultivo intensivo y extenso para que la rentabilidad de la producción sea aceptable. Esto recuerda peligrosamente al problema que supone otro “bioproducto” estrella: los biocombustibles, causantes de la brutal deforestación de Borneo.

Una alternativa podría ser la producción de patatas transgénicas con hiperproducción del componente de interés, la amilosa (No se trataría por tanto de un producto de consumo alimenticio sino de una materia prima para producir termoplásticos). Este tipo de modificaciones en las plantas han demostrado ser seguras durante 50 años teniendo en consideración las medidas oportunas de legislación y bioseguridad y podría dar respuesta a la necesidad de rentabilidad del proceso, ocupación de menos espacio para una mayor producción, etc. Sin embargo otros productos de este tipo puestos en marcha hace años producen  la desaprobación del producto por parte de grupos ecologistas y la población en general (Si bien en EEUU y otros países como la India, Argentina y Brasil se utilizan sin mayores problemas para la población y grandes beneficios para los agricultores). Fue el caso de la patata amflora. En este caso se trata de una patata rica en amilopectina apta para la fabricación de papel entre otros componentes y no comestible.  

Sin duda necesitamos alternativas a los plásticos procedentes de recursos fósiles. Pero parece que de momento la mejor alternativa no son las bolsas de amilosa. Lo mejor sería la combinación de reciclado eficiente de las bolsas ya existentes mientras se mejora la producción de termoplásticos de origen vegetal y se abaratan los costes. Yo de momento sigo con mi carrito de la compra de tela… dura muchos años y me parece la forma más ecológica de hacer la compra por ahora.

Referencias:

  • W. Michaeli, P. H. Greif, H. Kaufmann y F.J. Vossebürger. Introducción a la tecnología de los plásticos. Hanser Editorial. 2000.
  • G. Ruiz Avilés. Obtención y caracterización de un polímero biodegradable a partir del almidón de yuca. Ingeniería y Ciencia, ISSN 1794-9165. Vol. 2, no. 4, pag. 5-28, 2006.
  • O. I. Peñaranda Contraras, J. E. Perilla Perilla y N. A. Algecira Enciso. Revisión de la modificación química del almidón con ácidos orgánicos. Revista ingeniería einvestigación. Vol. 28, no 3, 2008.
  • http://www.textoscientificos.com/polimeros/almidon
  • http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982210003659#