Hoy en día, los bioplásticos están surgiendo como alternativa a los polímeros derivados del petróleo. Ante los retos medioambientales que plantea la extracción de recursos fósiles, son una forma de reducir el impacto de la producción de plásticos en nuestro medio ambiente.
No son necesariamente biodegradables, pero en muchos casos eliminan la necesidad de petróleo como materia prima.
Plásticos de origen biológico: definición
Cuando utilizamos el término de base biológica según la definición de la norma EN 16575:2014, estamos considerando la proporción del producto que procede de la biomasa. Este origen puede ser total o parcial, ya que ninguna norma especifica actualmente el contenido mínimo que debe contener un material para poder optar a esta denominación.
La biomasa utilizada para fabricar plásticos de origen biológico procede de diversas fuentes, como la agricultura y la industria alimentaria. En las distintas etapas del procesamiento de la biomasa, la fermentación bacteriana de azúcares de distintos orígenes es el punto clave.
Mediante estos procesos se obtienen las moléculas plataforma de la química verde, que luego pueden utilizarse como monómeros para la producción de plásticos de origen biológico.
Las biomasas utilizadas pueden ser muy variadas y, en general, se clasifican por generaciones en función de cómo se producen u obtienen:
- 1ª generación (utilizando recursos alimentarios) :
- Aceites vegetales: soja, palma, girasol, ricino, colza, etc.
- Almidón: maíz, trigo, patata, tapioca, etc.
- Glucosa: caña de azúcar, remolacha, etc.
- 2ª generación (utilizando recursos no alimentarios) :
- Biomasa lignocelulósica: madera, coproductos o residuos de la agricultura o de la industria maderera (bagazo de caña de azúcar, paja, etc.).
- Residuos municipales: residuos orgánicos, aguas residuales, etc.
- 3ª generación (sin suelo, cultivos no alimentarios) :
- Microorganismos: microalgas, bacterias, hongos, levaduras, etc.
El uso de biomasa de primera generación ha sido controvertido durante años, debido a su posible competencia con los usos alimentarios y a su impacto en la superficie de tierra cultivable utilizada.
Sin embargo, el cultivo dedicado de biomasa para la producción de plásticos es actualmente marginal, representando sólo el 0,02% de la tierra cultivable:
Es más, el desarrollo de estos plásticos no debería aumentar la cantidad de tierra agrícola necesaria para su producción. De hecho, con el uso de biomasas de segunda y tercera generación, que se están desarrollando e industrializando actualmente, las materias primas requerirán cada vez menos recursos alimentarios y tierras.
Numerosos proyectos tratan actualmente de producir polímeros como los PHA a partir de residuos (véanse los proyectos URBIOFIN y WOW!) para limitar el uso de materias primas nobles, mejorar la valorización de los residuos y promover así una economía circular.
Materiales y normas
Los plásticos de origen biológico representan actualmente la gran mayoría de los bioplásticos producidos en el mundo(consulta nuestra última actualización). Algunos son equivalentes químicos de los polímeros existentes(PET, PE o PA de origen biológico), mientras que otros ofrecen estructuras innovadoras y a menudo biodegradables(PLA, PHA, PBS, etc.), aunque estas dos funcionalidades no estén vinculadas.
Se utilizan principalmente dos normas para cuantificar el contenido de biomasa de los plásticos de origen biológico:
- La norma ASTM D6866 / ISO 16620-2, que mide el nivel de carbono renovable en un sólido, líquido o gas mediante análisis de radiocarbono. Sin embargo, esta norma se limita a los átomos de carbono.
- La norma EN 16785-1, que determina el contenido biobasado mediante radiocarbono y análisis elemental. Esta norma también tiene en cuenta los átomos de O, N y H.
Estas normas aportan pruebas del contenido biobasado de las materias primas, los compuestos o los productos acabados.
Diversas etiquetas comercializadas por organismos de certificación también permiten comunicar los resultados obtenidos, generalmente a partir de un contenido de biobasura del 20%.
Ventajas de utilizar plásticos de origen biológico
La principal ventaja de utilizar plásticos de origen biológico es medioambiental. Su producción parcial o total a partir de biomasa los hace más eficientes en cuanto a criterios medioambientales como el cambio climático (emisiones de gases de efecto invernadero) y el uso de recursos fósiles(consulta nuestro artículo sobre este tema). De este modo, permiten reciclar la biomasa (residuos, coproductos, etc.), al tiempo que reducen la dependencia del petróleo por parte del sector de los plásticos.
Desde un punto de vista técnico, los plásticos de origen biológico con una estructura idéntica a la de los polímeros de origen petrolífero tendrán las mismas propiedades y, por tanto, requerirán una inversión mínima para su uso. Los polímeros con estructuras nuevas e innovadoras tienen propiedades específicas que les permiten adquirir nuevas funcionalidades, como la biodegradabilidad en algunos casos.
Acerca de NaturePlast NaturePlast es una empresa francesa con sede en Normandía (Ifs – 14), especializada en bioplásticos. Con más de 10 años de experiencia en este campo, dispone de la cartera más amplia de materias primas y compuestos de origen biológico y/o biodegradables de Europa. Junto con su filial BiopolyNov, también apoya a los industriales desde el nacimiento hasta la industrialización de sus proyectos de innovación. Gracias a los conocimientos de I+D adquiridos a lo largo de los años, NaturePlast y BiopolyNov son ahora expertos en el desarrollo y la producción de formulaciones para proyectos de clientes o de colaboración.