Bioplásticos, una opción para un futuro más sostenible

Miguel AlborchBy Miguel Alborch 5 años ago
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No se puede negar que, cada vez en mayor medida, la sociedad está aumentando su concienciación sobre el medioambiente. Fruto de esta preocupación de los consumidores, existe una tendencia mundial hacía el desarrollo de productos medioambientalmente más sostenibles. Es precisamente aquí donde se enmarcan los denominados “bioplásticos”. Según el último informe presentado en diciembre de 2014 por European Bioplastics, la Asociación Europea de Bioplástico, en cooperación con la University of Applied Sciences and Arts of Hanover y el nova-Institute, la producción global de material bioplástico aumentará en más de un 400% desde 2013 a 2018.

Ahora bien, ¿qué son los bioplásticos? Por lo general, la gente asocia bioplástico a plástico biodegradable aunque esto no es del todo correcto. Todos los plásticos biodegradables se consideran bioplásticos pero ¿sabías que hay bioplásticos que no son biodegradables? Hay que tener en cuenta que el término bioplástico engloba un conjunto de materiales plásticos que se diferencian de los convencionales (derivados del petróleo) ya sea por su origen total o parcial de fuentes renovables (biobased en inglés), su biodegrabilidad o por ambos aspectos a la vez.

Tipología de bioplásticos

Teniendo esto en cuenta, los bioplásticos se pueden dividir en 3 categorías principales en función de su origen y su biodegradabilidad:

Procedentes de fuentes no renovables (derivados del petróleo) y son biodegradables, por ejemplo, policaprolactona (PCL), polibutilen succinato (PBS), polibutilen adipato/tereftalato PBAT. Aparecen en la figura sombreados en verde.  

Procedentes de fuentes renovables total o parcialmente (biobased) y no son biodegradables, por ejemplo, los conocidos como biobased polietileno (PE), poliamida (PA), polipropileno (PP) o polietilentereftalato (PET). Aparecen sombreados en rosa en la figura.

Procedentes de fuentes renovables y que además son biodegradables, como el ácido poliláctico (PLA), polihidroxialcanoatos (PHA) o almidones termoplásticos (TPS). Sombreados en azul.

Biodegradabilidad

La biodegradabilidad es una propiedad que depende de la estructura química del material, es independiente del origen o fuente de obtención del bioplástico. Como acabamos de ver, hay bioplásticos procedentes de fuentes no renovables que son biodegradables, así como bioplásticos procedentes de fuentes renovables que no lo son.

Como vemos, los Bioplásticos son un conjunto de materiales muy diverso y sus propiedades varían consecuentemente dependiendo del material del que se trate.

Los bioplásticos, en determinadas aplicaciones, son capaces de alcanzan valores del orden de los polímeros tradicionales en propiedades como la impresión, la transparencia, el brillo y la barrera.

Cabe reasaltar que los plásticos obtenidos total o parcialmente a partir de fuentes renovables, por ejemplo los “biobased” PE, PET o PVC, tienen las mismas propiedades que sus homólogos convencionales obtenidos a partir de derivados del petróleo PE, PET o PVC y pueden ser reciclados junto a estos.

Desde luego, no se debe pasar por alto el hecho de que la viabilidad de la utilización de los bioplásticos en envases para alimentos no solo está relacionada con las especificaciones técnicas del material de envase, sino que debe abordarse desde un punto de vista integral mediante el estudio de la interacción envase/producto.

En este sentido, se deben tener en cuenta entre otros aspectos:

o las características intrínsecas del material (propiedades termomecánicas, barrera a gases y vapor de agua),
o los requerimientos específicos de procesado del alimento (tratamientos térmicos de pasteurización o esterilización),
o la tipología del producto a envasar (necesidad de atmósfera modificada, barrera a la luz…),
o vida útil del alimento microbiológica y organoléptica (mecanismos físico-químicos de deterioro, oxidaciones, pardeamiento, enranciamiento, textura, pérdida de color, de calidad nutricional…),
o del uso que se le vaya a dar al mismo (temperaturas de almacenamiento, congelación, horneado, microondas…)
o y por último, de seguridad (declaración de conformidad, migraciones…).
 

I+D+I en bioplásticos

Por otra parte, los últimos adelantos tecnológicos en campos como la biotecnología, formulación y compounding, la microencapsulación y la extracción mediante fluidos supercríticos, entre otros, permiten explorar nuevas posibilidades en el desarrollo de los bioplásticos.

Al respecto, son numerosos los proyectos de investigación que lidera o en los que participa AINIA, relacionados con la mejora de los materiales bioplásticos, ya sea en la búsqueda de nuevas fuentes renovables de obtención (residuos, subproductos), así como la mejora de sus propiedades técnicas para dar respuesta a la demanda de nuevas aplicaciones (envasado de alimentos, cosmética):

El proyecto europeo PHBOTTLE (www.phblottle.eu) tiene como objetivo producir un nuevo envase activo para zumos de frutas que sea biodegradable y que tenga propiedades antioxidantes. Un envase obtenido a partir de las aguas residuales de las industrias de zumos de frutas.

Algunos microorganismos son capaces de convertir los residuos orgánicos presentes en las aguas residuales en un material bioplástico biodegradable: el PHB (polihidroxibutirato), que tiene propiedades útiles similares a las del PP. Sus propiedades serán mejoradas mediante la incorporación de fibras de celulosa e ingredientes encapsulados con propiedades antioxidantes con el objetivo de aumentar la vida útil del alimento envasado.

El objeto del proyecto europeo SUCCIPACK (www.succipack.eu) es desarrollar materiales bioplásticos basados en PBS para el envasado de alimentos, que sean sostenibles, activos e inteligentes. El PBS es sintetizado por policondensación de ácido succínico y butanodiol, ambos procedentes de recursos renovables, a diferencia del PBS convencional que se producía a partir de derivados del petróleo.

Sus propiedades termomecánicas son cercanas a las de las poliolefinas (PE, PP), aunque sus propiedades barrera al oxígeno y al agua son media y baja.

Se pretende la optimización de la síntesis y compounding del polímero para los procesos industriales de transformación de plásticos (inyección, moldeo, extrusión y termoformado) para obtener films, bandejas y bolsas destinadas al envasado de alimentos.

El proyecto europeo LIFE+ WHEYPACK (www.wheypack.eu), cuyo principal objetivo la obtención de un nuevo envase 100% biodegradable para productos lácteos, utilizando los excedentes de suero para generar el nuevo material del envase.

El bioplástico generado será polihidroxibutirato (PHB) que se obtendrá tras un proceso de fermentación de microorganismos a partir del suero de leche. El PHB obtenido se formulará y ajustará para mejorar su procesabilidad mediante la tecnología de inyección para producir bandejas biodegradables que se emplearán para demostrar su aplicación en el envasado de productos lácteos.

El proyecto nacional BIOTUBO, en el que se ha fabricado el primer prototipo de envase flexible biodegradable para cosmética. El reto del nuevo envase estriba en sustituir los plásticos convencionales utilizados tradicionalmente en los tubos de los productos cosméticos por un bioplástico de origen natural y biodegradable.

A través de la combinación de distintos materiales biodegradables se está trabajando en el reto de que el envase perdure durante todo el largo (3 años) ciclo de vida de un producto cosmético, y sea capaz, posteriormente, de convertirse en materia orgánica en menos de seis meses, pudiendo ser tratado en una planta de compostaje.

A su vez, se ha conseguido mantener las propiedades de las cremas cosméticas, actuando sobre su formulación e incorporando para ello funciones que permiten preservar el aroma y proteger el producto de humedad. El biotubo es totalmente flexible, igual que los envases convencionales de cremas.

En definitiva, en el ámbito de los materiales bioplásticos se está avanzando continuamente para contribuir al desarrollo de un futuro más sostenible, siendo una realidad en el mercado y existiendo soluciones adaptadas a numerosas aplicaciones.

Más información: malborch@ainia.es

 

Category:
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Responsable de proyectos de tecnologías de envase de ainia.

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