Bioplásticos sostenibles a partir de residuos orgánicos

Bertha Morales

Bertha Morales

 Abril Ayala

Abril Ayala

Elizabeth Cahuana

Elizabeth Cahuana

Revista Científica SCIENTIA, Vol 2. Febrero 2021

scientiaunalm@gmail.com

Lima, Perú

Disponible Online en www.journalscientia.com/larevista

Artículo de revisión

Bioplásticos sostenibles a partir de residuos orgánicos

Bertha Morales1, Abril Ayala1, Elizabeth Cahuana2

1 Universidad Nacional Agraria La Molina

2 Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Resumen

Los plásticos han sido ampliamente utilizados por su bajo costo, siendo uno de los principales componentes de diversos objetos de uso cotidianos en los hogares y centros laborales; sin embargo, el uso excesivo de los plásticos afecta el medio ambiente, debido a que presenta una lenta degradación en los ecosistemas. Debido a esta problemática, se han propuesto nuevas alternativas, como la implementación del uso de bioplásticos elaborados a partir de residuos orgánicos, los cuales tienen como objetivo reducir el uso de plásticos y los impactos ambientales que ocasionan. Actualmente, el uso de bioplásticos forman parte del desarrollo sostenible, siendo un método basado en el aprovechamiento de los residuos orgánicos. Por ello, la presente revisión se enfoca en presentar los métodos y tecnologías empleados en la elaboración de los bioplásticos, la legislación y normativa, y las propuestas establecidas en el Perú para fomentar la implementación del uso de bioplásticos.

Palabras Clave: Bioplásticos, residuos orgánicos, medio ambiente, sostenible. 

Introducción 

El hombre a lo largo de su desarrollo ha ido ligándose más con el plástico; hoy en día son muchas las aplicaciones que se le da en las diferentes industrias gracias a su versatilidad, desde las bolsas de basura hasta piezas de automóviles. Es muy útil, principalmente, por su alta resistencia y bajo costo, pero este ahorro está trayendo repercusiones significativas a nuestro medio ambiente. A diferencia de otros polímeros, estos no son reconocidos por los microorganismos, los cuales,  son incapaces de poder degradarlo, por esta razón se acumula poco a poco a lo largo de los años. Uno de los ecosistemas más afectados son los océanos, su mayor impacto es en la reducción de la biodiversidad marina [1]. También se reportan daños a la sociedad en el ámbito de la  salud y economía principalmente [2].

Actualmente este panorama no ha mejorado, hasta podría asegurarse que se ha agravado, producto de la pandemia por el COVID-19, puesto que muchas iniciativas y políticas en diversas regiones fueron suspendidas, canceladas o pospuestas, a ello se le agrega que ahora más que nunca se utilizan plásticos de un solo uso y hay una mayor demanda de equipos de protección personal [3].

Ante esta problemática, han surgido propuestas como los bioplásticos que son materiales alternativos compuestos a partir sustancias naturales como el almidón y quitosano; los cuales pueden degradarse por medio de bacterias, fotodegradación e hidrólisis. La producción de bioplásticos emite menos gases de efecto invernadero y según su origen pueden llegar a tener mejores características que los plásticos convencionales [4]. 

Los gobiernos deben propiciar el desarrollo y comercialización de productos biodegradables [2]. Toda iniciativa debe ir acompañada de un compromiso social para asegurar la preservación de su uso.

Metodologías y tecnologías 

En la fabricación de los bioplásticos se requiere como materia prima el almidón, siendo el  más empleado. El almidón puede ser obtenido de los residuos orgánicos por acción de los microorganismos, los cuales lo transforman en una molécula de ácido láctico, el cual servirá como base para elaborar cadenas poliméricas de ácido poliláctico (PLA). 

Posteriormente, el entrecruzamiento de las cadenas de PLA dará origen a una lámina de plástico biodegradable, a partir de la cual se pueden elaborar diversos productos como los bioplásticos [5].

Los bioplásticos elaborados a partir del almidón se procesan en estado fundido mediante tecnologías convencionales como la inyección, compresión y extrusión, siendo recomendable realizar una etapa del secado antes del proceso de fundido para evitar la degradación hidrolítica [6].

  • Moldeo por inyección

Es el método de transformación más empleado en la industria de plásticos. Consiste en la fundición de los polímeros bajo presión y a determinada temperatura en un molde. 

Para ello, es necesario que el material sea previamente calentado hasta alcanzar su punto de fusión para, posteriormente, introducirlo en un molde cerrado a alta presión; luego de ello, se enfría hasta adquirir la forma requerida del plástico [7]. 

  • Moldeo por soplado

Este proceso es ampliamente empleado en la elaboración de diferentes artículos como las botellas. Consiste en plastificar el polímero mediante un molde, al cual será pegado mediante presión. Posteriormente se deja enfriar y endurece. Se han desarrollado dos tipos de moldeo por soplado: extrusión-soplado e inyección-soplado, siendo este último el método más empleado. [8].

  • Moldeo por extrusión

Consiste en el moldeo por acción de la temperatura y fricción con la finalidad de obtener productos acabados o semi-acabados. Mediante esta técnica se pueden procesar los bioplásticos para otorgarle y conservar una determinada forma. Este proceso se realiza mediante una máquina extruosa, la cual es considerada como una de las maquinarias más empleadas en la industria del plástico [9]

Legislación y normativa internacional de los bioplásticos

Existe normativa en la Unión Europea, como la Norma EN 13432 en vigencia desde enero de 2005, entre otras, que permite certificar los plásticos compostables y los envases fabricados a partir de éstos, de forma tal que el consumidor pueda distinguirlos fácilmente.

Numerosas cadenas de supermercados y almacenes en Europa están favoreciendo el uso de estos envases biodegradables para satisfacer el interés de los consumidores de reducir el uso de fuentes fósiles y evitar el cambio climático. Las empresas saben que los envases biodegradables tienen aceptación entre el público con conciencia ambiental y quieren mostrar su apoyo al desarrollo sostenible adaptándose en sus planes de mercado [10].

El 28 de julio de 2014 el secretario de Estado de Medio Ambiente del Gobierno de España, firmó un convenio de colaboración con la asociación “Plastics Europe 25” en representación de los fabricantes de materias primas plásticas, con el objetivo de lograr un vertido cero de residuos plásticos en el año 2020. Conforme a esta nueva propuesta el reciclado de envases de plástico debe incrementarse hasta el 60% en 2025 y debe prohibirse el vertido de plástico, junto con el de otros materiales reciclables [11].

Propuestas en Perú para implementar bioplásticos 

En el Perú, se cuenta con decretos supremos desde el 2010 que establecen medidas y obligaciones para utilizar productos reciclados y biodegradables. Entre las cuales tenemos:  

Decreto Supremo 011-2010, el cual establece el uso obligatorio de productos reciclados y biodegradables.

Decreto Supremo 009-2009 – MINAM, nos muestra las medidas de ecoeficiencia para el sector público.

Decreto Supremo 004-2011 – MINAM, establece la aplicación gradual de los porcentajes de material reciclado [12].

En el 2017, el Decreto Legislativo N°1278 aprueba la Ley de Gestión Integral de Residuos Sólidos, la cual tiene como objetivo principal la prevención y minimización de la generación de residuos sólidos frente a cualquier otra alternativa; y, como segundo objetivo su recuperación y valorización [13].

El Perú, ya que fue el organizador de COP20, comenzó a desarrollar iniciativas a partir de los compromisos adquiridos para contribuir al desarrollo sostenible. La implementación exitosa de una economía circular en la cadena de valor de los

plásticos requiere más y mejor comunicación entre actores relevantes [14]. De acuerdo con este requisito en el 2018, el Congreso de la República del Perú aprobó la Ley N° 30884 de regulación de consumo, fabricación e importación del plástico de un solo uso y los recipientes o envases descartables. La ley conocida como “Ley del plástico” es una respuesta a la contaminación de los mares [15]. Que  dentro  de  su  marco  normativo  señala que los establecimientos comerciales deberán cobrar un impuesto  al  usuario  que  desee  adquirirlas,  cuyo  valor irá  aumentando  año  tras  año  hasta  el  2023.  Además, aclaran  que  en  un  plazo  de  36  meses  contados  a partir  de  la  fecha  en  que  entra  en  vigencia,  se  prohíbe su  fabricación  y  distribución  en  el  mercado  interno [16].

Desde el 20 de diciembre de 2019 está prohibida la fabricación del siguiente producto: Bolsas  de base polimérica de un espesor menor a 50 u.m.

A partir del 20 de diciembre de 2021, estará prohibida la fabricación para el consumo interno, importación, distribución, entrega, consumo y uso, bajo cualquier modalidad [17].

Esta iniciativa lleva a que se planteen soluciones, nuevas normas y se realicen investigaciones no solo para mantener el equilibrio ambiental sino también ahorrar costos.

En cuanto al uso de bolsas biodegradables, en el marco normativo peruano, se señala que los establecimientos de  comercio  deben  reemplazar  el  uso  de  bolsas  de base polimérica no reutilizables por bolsas reutilizables u  otras  que  al  degradarse  no  generen  contaminación por  microplásticos,  y  nombra  al  Instituto  Nacional  de Calidad  (INACAL)  como  ente  encargado  de  aprobar las

Normas  Técnicas  Peruanas  (NTP)  que  establecen  los carácter  biodegradable  de  una  bolsa,  basándose  en  la tratabilidad  anaeróbica  y  ensayos  de  compostabilidad, por lo que no las hacen sujeto del cobro de un impuesto [16].

Conclusión

Los bioplásticos tienen como base fundamental el ácido láctico, con este se forman cadenas poliméricas para dar lugar a láminas, los métodos para dar forma a estas láminas depende del futuro uso que se les vaya a dar.

A nivel internacional la implementación de bioplásticos a la vida cotidiana se ha promovido desde inicios del siglo. El Perú recién empezó a promover su uso en el 2010, a partir de una serie de decretos para promover su empleo y también reducir y prohibir los plásticos de un solo uso, además con la organización de la COP20 se reafirmó aún más este compromiso. 

Referencias bibliográficas

[1] FAO. Basuras marinas. 2019

[2] UNEP. Marine Litter: A Global Challenge. United Nations Environment Program.  2009

[3] Pinto J. Las medidas de prevención de la pandemia mundial y la contaminación plástica de 2019: ponerse al día. 2021

[4] Ehsanul K, Rajnish K, Jechan L, Ki-Hyun K, Eilhann E. Perspectivas de la tecnología de biopolímeros como opción alternativa para los plásticos no degradables y la gestión sostenible de los residuos plásticos. 2020.

[5] Díaz S, Hurtatiz A. Diseño, fabricación y comercialización de bolsas biodegradables. 2012.

[6] Centro tecnológico de España. Bioplásticos. 2007.

[7] Prada R, Acosta-Prado J. El Moldeo en el Proceso de Inyección para el Logro de Objetivos Empresariales. 2017;15(1):157–68.

[8] González G, López R, Vergara C. Cálculo y diseño de un molde de inyecto soplado. 1995.

[9] Leiva J, Torres J. Proceso de extrusión de plásticos. 2010.

[10] José Vicente López Álvarez. Bioplásticos: efectos e impactos sobre la gestión de los envases. Congreso Nacional del Medio Ambiente; Cumbre del Desarrollo Sostenible. 2014.

[11] Raul Jache Chamorro. Gestión de plásticos en el medio marino. Escuela Técnica Superior de Náutica. Universidad de Cantabria – España. 2014.

[12] Biodegradable (2020) Leyes Vigentes. Recuperado de https://degradable.com.pe/normas-legales/

[13] El peruano (18 de septiembre 2019) Decreto Legislativo Nº 1278 Recuperado de https://busquedas.elperuano.pe /nrmaslegales/decreto-legislativo-que-aprueba-la-ley-de-gestion-integral-d-decreto-legislativo-n-1278-1466666-4/

[14] Álvarez A, Rosen M, Del Aguila, S. A  regulation  for  supporting  a  circular economy  in  the  plastic  industry:  The  case  of  Perú. (Short communication). Journal of Landscape Ecology, 13(1), 1-32020;13(1),1-3.

[15] Biodegradable (2020) Leyes Peruanas. Recuperado de https://degradable.com.pe/leyes-peruanas/

[16] Rondon E, Lipa K, Marchena S, Chambi M, Carocancha G. Comparación de las leyes sobre el consumo de bolsas plásticas en Perú y Chile. Revista Producción y Limpia. 2020;15(2),1-13.

[17] ¡Fantástico! Menos Plástico (2020) Normativas que regulan la utilización del plástico de un solo uso en Perú. Recuperado de https://www.fantasticomenosplastico.com /normativas-que-regulan-la-utilizacion-del-plastico-de-un-solo-uso-en-peru/

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