Bioplàstics: tipus de biopolímers i aplicacions

El bioplàstic, o biopolímer, ha demostrat ser l'alternativa del futur, però també té desavantatges. Entendre

bioplàstic

Els bioplàstics, o biopolímers, no són només plàstics biodegradables i compostables fets de materials naturals. El nom "bioplàstic" també fa referència als plàstics elaborats a partir de fonts no renovables, com el petroli, però que es biodegraden, i als plàstics produïts a partir de fonts renovables, com les plantes, però que no es biodegraden.

  • Conèixer els tipus de plàstic

Tenint en compte que pràcticament tot el plàstic produït per la humanitat encara existeix i que cada any aproximadament un terç del plàstic produït contamina directament la terra, l'oceà i entra a la cadena alimentària, els bioplàstics, especialment els biodegradables, s'han demostrat com una alternativa per al desenvolupament de la humanitat.

  • Comprendre l'impacte ambiental dels residus plàstics en la cadena alimentària

Tipus de bioplàstics

Bioplàstic de poliamida (PA)

La poliamida (PA) és un bioplàstic fet de biomassa, però també es pot fer a partir de petroli. L'avantatge de la biopoliamida és que està feta a partir de fonts renovables i es pot produir a partir d'oli de ricí.

No obstant això, poliamida, que també s'anomena niló, molt present en teixits de roba, complements i tapisseria, no és biodegradable, fins i tot en la seva versió produïda a partir de biomassa.

  • Quin és l'impacte ambiental de la producció de roba? Conèixer i conèixer alternatives

El bioplàstic de poliamida també es pot produir a partir d'oli de ricí, però un desavantatge és el seu baix ús de la terra, que requereix una superfície relativament gran per produir la quantitat necessària de matèria primera (que pot competir amb l'espai per a la producció d'aliments).

  • Oli de ricí: com utilitzar-lo i els seus beneficis

Un altre problema és que el niló encara no és reciclable.

Bioplàstic d'adipat de polibutilè tereftalat (PBAT)

L'adipat de polibutilè tereftalat, també anomenat "poliburat", és un dels tipus de bioplàstics produïts a partir del petroli, però és biodegradable i compostable. Les seves propietats permeten que el poliburat substitueixi el polietilè de baixa densitat, un plàstic produït a partir del petroli que no és biodegradable.

El bioplàstic de poliburat es pot utilitzar principalment en la producció de bosses. Però té l'inconvenient de requerir una font no renovable.

Bioplàstic de polibutilenesuccinat (PBS).

El polibutilenesuccinat (PBS) és un tipus de bioplàstic que pot ser 100% de base biològica i biodegradable en condicions industrials. Aquest tipus de bioplàstic s'utilitza normalment en estris que necessiten una capacitat de tolerància a alta temperatura (100 °C a 200 °C).

És un bioplàstic cristal·lí i flexible. L'àcid succínic, la base biològica de la producció de PBS, es fa a partir de fonts renovables i ajuda a reduir la petjada de carboni. Els càlculs mostren que les emissions de gasos d'efecte hivernacle (GEH) es poden reduir entre un 50% i un 80% en comparació amb els plàstics d'origen fòssil. L'àcid succínic també té l'avantatge de captar CO2.

  • Què són els gasos d'efecte hivernacle
  • Què és una petjada de carboni?

Bioplàstic d'àcid polilàctic (PLA)

El poliàcid làctic (PLA) és un bioplàstic fet de bacteris. En el procés, produeixen àcid làctic mitjançant el procés de fermentació de verdures riques en midó com la remolatxa, el blat de moro i la mandioca (entre d'altres). Els bioplàstics PLA es poden utilitzar en envasos d'aliments, envasos cosmètics, bosses de mercat de plàstic, ampolles, bolígrafs, gots, tapes, coberteria, pots, tasses, safates, plats, pel·lícules per a la producció de tubs, filaments d'impressió 3D, dispositius mèdics, no teixits, entre d'altres.

El PLA és biodegradable, reciclable mecànicament i químicament, biocompatible i bioabsorbible. En comparació amb els plàstics convencionals de petroli, com el poliestirè (PS) i el polietilè (PE), que triguen entre 500 i 1000 anys a degradar-se, el PLA guanya a passos de gegant, ja que la seva degradació triga sis mesos a dos anys a produir-se. I quan s'elimina correctament, es converteix en substàncies inofensives, perquè es degrada fàcilment amb l'aigua.

L'inconvenient és que el PLA és un plàstic car de produir i el seu compostatge només es fa en condicions ideals. Un altre problema és que els estàndards nord-americans i brasilers permeten la barreja de PLA amb altres tipus de plàstics no biodegradables, que, tot i millorar les seves qualitats pel que fa a l'ús, perjudica la seva qualitat en termes ambientals.

  • PLA: plàstic biodegradable i compostable

Però no l'hem de confondre amb el plàstic de midó, conegut com a midó termoplàstic, perquè en el procés de producció de PLA, el midó s'utilitza simplement per arribar a l'àcid làctic. A diferència del plàstic de midó termoplàstic, que té el midó com a matèria primera principal. D'aquests dos tipus, el PLA és avantatjós perquè és més resistent i s'assembla més a un plàstic normal, a més de ser 100% biodegradable (si té les condicions ideals).

Bioplàstics fets d'algues

La companyia Algix desenvolupa un input important per a la producció de bioplàstics: la biomassa d'algues. La producció excessiva d'algues com a conseqüència de la contaminació ha estat un problema important que es produeix a causa de l'eutrofització (per entendre millor aquest tema mireu l'article: "Què és l'eutrofització?"). En la producció de biomassa d'algues per al desenvolupament de bioplàstics, es realitza la cria combinada de peixos (per consum) i d'algues. Els avantatges d'aquest tipus de bioplàstics són la seva possibilitat de biodegradació, origen de fonts renovables, baix cost de producció i no competència amb les terres cultivables.

Bioplàstic de closca de gambes

Les closques de gambes, que són un important residu de la indústria alimentària i abundants al Regne Unit, s'estan utilitzant per al desenvolupament de bioplàstics.

La idea és utilitzar aquest tipus de bioplàstics per a la producció de bosses de compres i envasos d'aliments.

A més de ser una font renovable, aquest tipus de bioplàstic és biodegradable, reutilitza els residus industrials i també té propietats antimicrobianes, antibacterianes i biocompatibles, fet que suposa un avantatge per als envasos d'aliments i medicaments.

Però potser aquesta no és una bona idea per a aquells experts en la filosofia vegana.

  • Filosofia vegana: coneix i pregunta les teves preguntes

Bioplàstic de polihidroxialcanoat (PHA).

Els bioplàstics de polihidroxialcanoat (PHA) es poden produir de diferents maneres per soques específiques de bacteris. En el primer cas, els bacteris estan exposats a un subministrament limitat de nutrients essencials, com l'oxigen i el nitrogen, que afavoreixen el creixement de PHA -grànuls de plàstic- dins de les seves cèl·lules, com a reserves alimentàries i energètiques.

Un altre grup de bacteris que no requereixen limitació de nutrients per a la producció de PHA l'acumulen durant els períodes de creixement ràpid. A continuació, es pot recollir el PHA dins dels dos grups o, abans de la recollida, es pot sintetitzar en diferents formes químiques mitjançant l'enginyeria genètica.

Inicialment, la comercialització del PHA es va veure obstaculitzada pels alts costos de producció, els baixos rendiments i la disponibilitat limitada, fet que el va fer incapaç de competir amb els plàstics d'origen petroquímic.

Tanmateix, s'han descobert certs bacteris que són capaços de produir PHA a partir de diverses fonts de carboni, com ara aigües residuals, olis vegetals, àcids grassos, alcans i hidrats de carboni simples. Això millora molt els seus avantatges; per exemple, l'ús de materials de rebuig com a font de carboni per a la producció de PHA tindria el doble benefici de reduir el cost del PHA i reduir el cost de l'eliminació de residus.

L'any 2013, una empresa nord-americana va anunciar que havia perfeccionat encara més el procés, eliminant la necessitat de sucres, olis, midons o cel·lulosa, utilitzant un "biocatalitzador" derivat de microorganismes que converteix l'aire barrejat amb gasos d'efecte hivernacle com el metà o el diòxid de carboni, en bioplàstic.

Més estudis estan prenent els gens d'aquests bacteris i inserint-los a les tiges de blat de moro, que després fan créixer el bioplàstic a les seves pròpies cèl·lules. Tanmateix, aquesta producció es basa en tiges de blat de moro modificades genèticament; i els transgènics ha estat un tema freqüentment associat a la falta de respecte al Principi de Precaució, entre altres problemes. Podeu entendre millor aquesta temàtica fent un cop d'ull als articles: "Medi ambient demana alerta al principi de precaució" i "Blat de moro transgènic: entendre els riscos i els beneficis".

El PHA és totalment biodegradable en determinades condicions, no és tòxic i es pot utilitzar en una àmplia gamma d'aplicacions, des d'envasos d'aliments fins a implants mèdics.

Bioplàstic caure-hi

Els principals bioplàstics, o biopolímers, caure-hi són biopolietilè (PE), biopolipropilè (PP), biopolietilè terefàlat (PET) i clorur de polivinil (PVC).

Vostè drop-ins són bioplàstics fets totalment o parcialment de base biològica, però no biodegradables; són versions híbrides dels plàstics tradicionals. Es diferencien dels plàstics convencionals -fabricats 100% amb petroli- només en relació a la base de matèria primera parcialment renovable, mantenint la mateixa funcionalitat.

Bioplàstics caure-hi la majoria de productes produïts són bio-PET basats parcialment en matèria primera biològica, i ja representen aproximadament el 40% de la capacitat de producció mundial de bioplàstics.

Molts tipus de plàstics convencionals com el PE, PP i PVC es poden fer a partir de recursos renovables com el bioetanol.

Un exemple popular de plàstic caure-hi és el Ampolla de planta, utilitzat per un dels principals fabricants de refrescs del món. L'ampolla utilitza un 30% de materials d'origen vegetal en la seva fabricació, mantenint les mateixes característiques que l'ampolla tradicional i essent totalment reciclable. Amb el temps, s'espera que el component renovable de l'ampolla augmenti, mentre que els materials basats en combustibles fòssils disminuiran.

Vostè drop-ins són el grup de bioplàstics de més ràpid creixement. L'interès del sector es basa en dos punts principals:

  1. Vostè drop-ins tenen les mateixes propietats i funcionalitats que els plàstics derivats del petroli, la qual cosa significa que es poden processar, utilitzar i reciclar a les instal·lacions existents i seguint els mateixos recorreguts que els plàstics convencionals, la qual cosa redueix la necessitat d'infraestructures noves o addicionals i redueix costos a tots els nivells.
  2. La base renovable (o parcialment renovable) d'aquests productes redueix la petjada de carboni i, al mateix temps, redueix els costos de producció.

Al Brasil, la producció de PE a partir de biocombustible és similar a drop-ins, però el plàstic sovint s'anomena "plàstic verd".

  • Després de tot, què és el plàstic verd?

El problema dels bioplàstics fets a partir de biocombustibles és que competeixen per l'espai amb un terreny que es podria utilitzar per a la producció d'aliments i encara no és biodegradable. Estan presents en els més diversos tipus de materials com envasos, aparells electrònics, cosmètics, material mèdic, joguines, productes d'higiene, entre d'altres; i, si escapen al medi -principalment en forma de microplàstics- poden causar danys importants a curt i llarg termini.

  • Hi ha microplàstics a la sal, els aliments, l'aire i l'aigua

Residus orgànics Bioplàstics

T'has imaginat mai que seria possible produir biopolímers utilitzant residus orgànics com a matèria primera? Això és exactament el que Bioplàstics de cicle complet va aconseguir fer: produir bioplàstics a partir de residus orgànics.

La idea és reduir l'emissió de gasos d'efecte hivernacle produïts per la descomposició de residus orgànics, la tercera font de producció de gasos d'efecte hivernacle antropogènics.

El bioplàstic de polihidroxialcanoat (PHA) es produeix a partir de bacteris no modificats genèticament i de residus orgànics i pot substituir una àmplia gamma de plàstics sintètics. Aquest tipus de bioplàstic encara és compostable i degradable. Un altre avantatge és que, pel que fa als costos, és competitiu amb els plàstics d'origen petroquímic.

Bioplàstic de furanoat de polietilè (PEF).

El furanoat de polietilè (PEF) és un bioplàstic comparable al PET. Està fet amb matèria primera 100% biològica i té millors propietats tèrmiques i mecàniques que el PET. Els biopolímers PEF són ideals per envasar refrescos, aigua, begudes alcohòliques, sucs de fruites, aliments i productes no alimentaris. Tanmateix, hi ha un ampli ventall d'altres aplicacions, com ara fibres i altres polímers com la poliamida i el polièster.

En la producció de bioplàstics PEF, els sucres d'origen vegetal es converteixen en materials com l'àcid furandicarboxílic (FDCA), que s'utilitza en la producció de polímers per a la indústria d'envasos.

L'inconvenient d'aquest tipus de bioplàstic és el mateix que qualsevol altra producció que depengui de la plantació com a input: competència amb les zones plantades.

El bioplàstic és la solució?

Tot i que tenen el potencial de ser alternatives més netes al plàstic convencional, els bioplàstics també produeixen impactes en el medi ambient durant la seva producció i no són garantia de biodegradabilitat o reciclatge.

A més de la implantació dels bioplàstics, perquè una societat es desenvolupi en la línia de la sostenibilitat, cal repensar el consum. En conjunció amb el desenvolupament dels bioplàstics, cal reduir el consum, augmentar la reutilització i el reciclatge del plàstic. Aquestes accions estan en línia amb el que predica l'economia circular.

Altres alternatives com millor dissenys que permetin un millor rendiment plàstic també són necessaris. Les accions proposades per Fundació Ellen MacArthur també compleixen la idea del retorn circular del plàstic. Per entendre millor aquesta temàtica, feu una ullada als articles: "Nova Economia del Plàstic: la iniciativa que repensa el futur dels plàstics" i "Què és l'Economia Circular?".

Disposar-se correctament i tenir una actitud ciutadana

Per reduir els residus plàstics consumits, el primer pas és practicar un consum conscient, és a dir, repensar i reduir el consum. Alguna vegada has pensat quants plàstics superflus utilitzem diàriament que es podrien evitar?

D'altra banda, quan no és possible evitar el consum, la solució és apostar per un consum el més sostenible possible i per la reutilització i/o reciclatge. Però no tot és reutilitzable o reciclable. En aquest cas, feu l'eliminació correctament. Comproveu quins punts de recollida són més propers a casa vostra al cercador gratuït Portal eCycle .

Però recordeu: fins i tot amb l'eliminació correcta és possible que el plàstic s'escapi al medi ambient, així que consumiu amb consciència.

Per saber com reduir el consum de plàstics, mireu l'article: "Com reduir els residus plàstics al món? Consulta els consells imprescindibles".

Per saber com consumir de manera més sostenible, consulta l'article: "Què és el consum sostenible?". Feu que la vostra petjada sigui més lleugera.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found