BIO, moda u oportunidad

Se escucha últimamente, de forma recurrente, el uso del prefijo “Bio” en muy variados campos y temas. Parece que la preocupación por “lo natural” toma importancia mayor y empuja a muchas ramas de la actividad industrial en el mundo a unirse a la corriente del también llamado “Desarrollo sustentable”.
La industria del plástico, desde hace décadas ha sabido responder a esta tendencia y tiene en su catálogo una interesante variedad de opciones. Revisemos algunas de ellas:

PRIMERO DEFINIR, LUEGO ENTENDER

El término desarrollo sostenible, perdurable o sustentable se aplica al desarrollo socio-económico y se formalizó por primera vez en el Informe Brundtland (1987), fruto de los trabajos de la Comisión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo de Naciones Unidas, creada en la Asamblea de las Naciones Unidas en 1983. Dicha definición se asumirí­a en el Principio 3° de la Declaración de Rí­o (1992):

“Satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender sus propias necesidades.”

El ámbito del desarrollo sostenible puede dividirse conceptualmente en tres partes: ambiental, económico y social.

En lo que a desarrollo industrial respecta, este término (desarrollo sustentable) limita dicho desarrollo a técnicas y procedimientos que busquen no agotar los recursos de los cuales se vale para producir los satisfactores correspondientes o, en su defecto, buscar prever este agotamiento de los recursos para encontrar nuevos sistemas, procedimientos o recursos, que garanticen la satisfacción de las necesidades futuras de la humanidad.


En el tema de los plásticos existen dos vertientes importantes derivadas de esta tendencia moderna:

Cuando el futuro nos alcance: Los recursos no renovables

En su gran mayorí­a, los polí­meros plásticos se obtienen tí­picamente de un recurso no-renovable: El Petróleo. Esta materia prima es finita, y ya comienzan a sentirse los primeros y leves efectos de algo que puede convertirse en una crisis futura. Esta realidad está en sentido opuesto a lo que el Desarrollo Sustentable pugna por lograr, pues el agotamiento de este recurso puede incluso, como lo muestran algunos filmes futuristas, poner en graves aprietos a las futuras generaciones.

Urge que la Industria responda a esta situación tratando de minimizar la fuerte dependencia actual que se tiene de este recurso. En el campo de los plásticos se debe buscar obtener estos de fuentes ajenas al petróleo y sus derivados; o de fuentes totalmente renovables. Más adelante revisaremos la respuesta que la industria del plástico ya tiene ante tal situación.

El legado a nuestros hijos: La “contaminación” y sus problemas

Otro aspecto importante es el agotamiento, no sólo de recursos no renovables sino de la Tierra misma. El ritmo al cual generamos residuos propios de la actividad humana es mayor que el ritmo en que la naturaleza puede asimilarlos para no afectar el frágil equilibrio que mantiene la vida del ser humano y sus ‘compañeros de viaje’. Esta realidad tiene importancia fundamental en esta época donde muchas voces, con razón, sin ella, o de forma muy parcial y sesgada se levantan para criticar algunos de los satisfactores que el hombre produce con su actividad industrial y que se encuentran en la mira como los principales causantes de la difí­cil situación actual.

Los plásticos son unos de estos “Chivos expiatorios” a los que se les acusa de muchas cosas negativas, la gran mayorí­a de ellas sin fundamento ni razón. Sin embargo, la industria ha decidido, aunque de forma parcial, ‘subirse al barco’ de otra tendencia que responde a esta problemática: El desarrollo de materiales que sean rápidamente asimilados por la naturaleza y que, por tanto, no perjudiquen el equilibrio ecológico que, dicen los expertos, es lo que afecta la vida en la Tierra. Esto, por supuesto, responderí­a claramente a la intención del Desarrollo Sustentable en el sentido no tanto de aportar, sino de no obstaculizar, no obstruir esas posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus necesidades.

“BIO”, EL TERMINO DE MODA

Bio, prefijo griego que significa “vida”. Desde los años 60 este prefijo tomó importancia cuando los cientí­ficos comenzaron a hacernos entender el frágil equilibrio de nuestro planeta y las miles de formas como puede romperse dicho equilibrio; muchas de ellas, por supuesto, generadas por la actividad del hombre. Al mismo tiempo se escucharon voces que pugnaban por encontrar soluciones a este problema, desde las más variadas trincheras: desde los que sólo criticaban y acusaban sin proponer soluciones o, peor aún, con total ignorancia de lo que criticaban (El plástico fue una de sus primeras ví­ctimas), hasta los que proponí­an soluciones que tampoco afectaran el desarrollo industrial y los intereses económicos que están detrás de ellos.
Así­, se fueron acuñando, o mejor dicho, resaltando, términos como Biosustentable, Biomateriales, Biodiversidad, Biodesarrollo… y todo aquello que comenzara con este prefijo; ya que es el que responde totalmente a la inquietud básica de toda esta tendencia: La conservación de la vida en la Tierra, y la estabilidad de esta. El mismo término de “Desarrollo Sustentable” responde en cierta medida a este ideal.

BIOMATERIALES, UNA RESPUESTA

Ante este panorama, la industria del plástico responde con opciones claras y viables, sin comprometer el buen desarrollo de la industria misma ni la calidad y ventajas que estos materiales ofrecen para la satisfacción plena de las necesidades humanas. Es sólo una de las muchas respuestas que esta versátil industria da al tema del desarrollo sustentable: Desde el nacimiento de la industria del plástico se planteaban alternativas viables de solución a la única realidad comprobable respecto a los plásticos y el medio ambiente: Los plásticos no se degradan fácilmente, y constituyen una fuente de contaminación visual notable cuando sus residuos no son debidamente tratados y controlados.

Siempre han existido alternativas de solución. Desde los años 40 surgieron las famosas tres R’s que marcaron la tendencia en el desarrollo de los materiales plásticos al menos durante toda la segunda mitad del siglo pasado:

• Rehusar: El mismo producto, una vez terminada su vida útil, se utiliza para la misma aplicación o para una aplicación similar o hasta diferente, sin sufrir una transformación o pasar por un proceso industrial. Ejemplo de ello pueden ser los envases rellenables de muchos productos que hay en el supermercado. Las mismas bolsas de supermercado suelen rehusarse para transportar otros productos o para contener basura.




• Reducir: Consiste en disminuir la cantidad de material a usar en una aplicación, sin demeritar la calidad o las caracterí­sticas deseables del producto. Las bolsas y las botellas de plástico son hasta 70% menos pesadas (menos masa) que cuando comenzaron a usarse.




• Reciclar: La estrella de las soluciones, no sólo es viable, sino económicamente ventajosa, pues utiliza los residuos, plásticos en este caso, para transformarlos en nuevas materias primas para seguir obteniendo productos de aplicación y calidad similar o equivalente. Generando derrama económica importante en un material que, de otra forma, terminarí­a en la basura esperando hasta más de 90 años para ser asimilado por la naturaleza.

Estas soluciones son conocidas en la industria y constituyen una de las primeras respuestas, incluso anticipada, a las exigencias modernas que plantea el desarrollo sustentable.

A estas tres R’s se han sumado otras para conformar hasta siete R’s, en la actualidad. Dejando a un lado, por razones de la temática que nos atañe, estos términos, podemos decir que al menos se ha agregado una R más: Renovable, y es aquídonde comienzan las confusiones, pues renovable, estrictamente, es un material que se obtiene de recursos netamente renovables. Pero se acostumbra incluir otro tipo de materiales en esta clasificación: Los materiales Biodegradables. Por ello, definiremos los materiales plásticos que se han desarrollado con esta tendencia “Bio”.

BIOPLASTICOS, SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS

Para muchos podrí­a ser una sorpresa saber que los materiales Bioplásticos son más antiguos que el término mismo. El acetato de celulosa, conocido como Celofán, uno de los primeros “plásticos” de la historia, merece el término de Biopolí­mero, porque se obtiene parcialmente de una fuente 100% renovable: La celulosa de los árboles.

Polí­meros Biobasados

La primer confusión que debemos aclarar es la diferencia entre polí­mero Biodegradable y Biobasado. El segundo es un material obtenido a partir de fuentes 100% renovables, o fuentes “bio”, estos materiales no son necesariamente Biodegradables, pero cumplen con uno de los requisitos del desarrollo sustentable: el ser obtenidos a partir de fuentes renovables. Actualmente se pueden obtener estos biopolí­meros a partir de la caña de azúcar, el maí­z, la papa y la soya; pero los más explotados son el maí­z y la caña de azúcar.

Estos biopolí­meros plantean un nuevo reto a la industria: la producción suficiente en un futuro próximo. Al esperarse una creciente demanda de estos materiales se debe prever que sus fuentes principales, los vegetales, también son usados en otras industrias, como el biodiesel, y para el consumo humano, lo cual podrí­a poner en jaque, en un futuro, a la capacidad de la tierra para generar estos vegetales.

Polí­meros parcialmente biobasados

Tan antiguos como los plásticos mismos, materias primas como los polioles, con los cuales se obtiene poliuretanos, se consiguen de fuentes naturales, al igual que los Biobasados. Pero no constituyen la totalidad de las materias primas que conforman al polí­mero. Sin embargo, al ser fuentes renovables estos materiales reclaman el término Biopolí­meros para poder adjudicárselo, al menos parcialmente.

Polí­meros biocargados

Constituyen uno de los primeros y más populares “intentos” por generar plásticos Biodegradables. Estos materiales son plásticos convencionales a los que se les agrega alto porcentaje de cargas de origen orgánico como el almidón, celulosa, harina de madera y otros. Materiales que son fácilmente asimilados por la naturaleza (Biodegradabilidad). Así­, cuando este material entra en contacto con los procesos biológicos que definen la biodegradabilidad, la parte orgánica, la carga, se degradará rápidamente, mientras que la parte polimérica, el plástico, sigue presente, pero ya no es tan “visible”.

Esta solución planteó, desde sus inicios, una problemática importante: La parte plástica no se degrada, pero desaparece a la vista, lo cual, en el peor de los sentidos se puede tomar como un “engaño” o “trampa”. Desde un punto de vista positivo, la cantidad del material que tarda más en degradarse se reduce en el medio ambiente; por otra parte, el plástico en síno es un contaminante “quí­mico” agresivo contra el medio ambiente, por lo que en esencia, no dañarí­a al suelo, a menos que se encontrará en volúmenes demasiado altos, lo cual no contamina, pero puede reducir la capacidad de la tierra para la agricultura, por ejemplo.

Polí­meros Biodegradables

Son una de las “estrellas” de los Biopolí­meros que más se han publicitado. Son materiales plásticos que, sea que provengan de fuentes renovables o no; son fácil y rápidamente asimilables por los procesos biológicos naturales; es decir, se descomponen rápidamente en condiciones ideales, aunque el término “condiciones ideales” puede ser muy mal entendido.

Biodegradables, Composteables, ambos o ninguno

Todos los polí­meros plásticos, indistintamente, son esencialmente “degradables”; no son eternos, en pocas palabras (de hecho ningún material lo es). Por lo que si la pregunta es ¿El plástico es Degradable?, la respuesta es Sí­, al 100%. Este proceso puede durar mucho tiempo, de acuerdo con las condiciones a las que el material esté sometido, siendo las más crí­ticas: radiación UV, compuestos quí­micos, humedad, calor y esfuerzos mecánicos elevados, constantes y/o repetidos a los que se someta. En el mejor de los casos, un plástico puede presentar una degradación suficientemente notable a los 20 años, aproximadamente, de uso normal.
Esto ha hecho de los plásticos, materiales muy usados en nuestro tiempo porque son muy “estables” en la mayorí­a de las aplicaciones. El término “Bio”, en el sentido más popular y coloquial va notablemente contra este concepto. Lo “Bio” es algo que se descompone y se incorpora rápidamente a la naturaleza, el plástico convencional no lo es. Pero, ¿qué significa hablar de incorporarse a la naturaleza?, ¿qué tanto es rápidamente?, si no se detallan estos términos el plástico convencional, a fin de cuentas, serí­a Biodegradable.

Biodegradable: Material que es capaz de reintegrarse a la tierra por acción de las bacterias o de otro agente biológico natural, lo cual es conocido como “procesos biológicos naturales”. Con mayor precisión, las normas Internacionales definen como Biodegradable un material cuyo 90% de su masa, al menos, se convierte en Carbón Orgánico (Biomasa, CO2), en seis meses como máximo.

Composteable: Material que, en condiciones especí­ficas de calor y humedad, se descompone en compuestos asimilables por los procesos biológicos naturales. Dichas condiciones especí­ficas son: 40- 60% de humedad, 40 a 90°C. Además de ser fundamental la presencia de oxí­geno.

La delgada lí­nea que divide a ambos conceptos es que un material Biodegradable puede convertirse en Carbón orgánico sin necesidad de contar con las condiciones precisas de una composta; pero regularmente se considera que un material Biodegradable es necesariamente composteable al mismo tiempo.

¿Son los plásticos biodegradables, composteables? En esencia Sí­, pero aunque no es estrictamente necesaria la condición de composta, estos plásticos no se degradan en condiciones “normales”, requieren condiciones de humedad y/o calor para poder Biodegradarse. Y es aquídonde está el principal inconveniente de estos materiales: Las condiciones a las cuales se trata o procesa los residuos plásticos no son necesariamente Ideales para la biodegradabilidad de estos plásticos, y mientras tales condiciones no se den, el plástico no se degradará. Pero, en contraste, ningún material, aun la materia orgánica común se biodegrada cuando no existen las condiciones correctas para ello; se ha demostrado que en un basurero, cuando el material se entierra sin darle tiempo a su degradación natural, la falta de oxí­geno evita que las bacterias degraden materiales como celulosa, madera y todo tipo de material que convencionalmente se define como orgánico.

En función de todas estas opciones, presentamos la siguiente gráfica que resume los materiales plásticos que han aparecido:

Polí­meros Biocontenidos o Bioaditivados

Finalmente, ha aparecido en el mercado una nueva opción que complementa a las ya vistas. En ésta, mas que obtener un polí­mero que, por su propia naturaleza, se degrade, se usan aditivos quí­micos que aceleran el proceso natural de degradación del plástico a tal grado que, en muy poco tiempo, el polí­mero se descompone en un material que se puede considerar como Biodegradable. El proceso completo se realiza en dos etapas:

Degradación acelerada del Polí­mero: El aditivo en cuestión, que puede ser Oxodegradable o Fotodegradable, acelera la degradación que un polí­mero sufre por estos factores externos: Oxidación o Radiación UV (Luminosa). Así­, el polí­mero que estaba destinado a degradarse en plazos de 20 a 100 años, se verá atacado por estos factores y degradado en un plazo que va desde unos cuantos meses, hasta cerca de cuatro años.

En ambos casos, el aditivo promueve el rompimiento o escisión de las cadenas del polí­mero (que tí­picamente suelen sobrepasar los cientos de miles de gramos/gramo-mol), dejando sus moléculas en tamaños que fluctúan entre 4,000 a 10,000 gramos /gramo-mol de peso molecular. Estas moléculas “pequeñas” son susceptibles de ser degradadas o biodegradadas por las bacterias del medio ambiente.

Biodegradación: El segundo paso consistirá en la degradación biológica de los restos del polí­mero previamente oxo o fotodegradado.

Dos importantes observaciones:

En primer lugar, la degradación no se llevará a cabo si no existe la condición desencadenante de la misma: es decir presencia de oxí­geno o de radiación UV. Desde este punto de vista, el aditivo oxodegradante es más aceptado porque es difí­cil encontrar un ambiente en donde el oxí­geno esté totalmente ausente. La baja presencia de éste desacelerará el proceso considerablemente.

En segundo lugar, una vez completado el proceso de degradación oxidativa, la biodegradación seguirá dependiendo enteramente de las condiciones de humedad y temperatura que ya definimos para los plásticos 100% Biodegradables.

Estos materiales no resultan tóxicos en las concentraciones normalmente usadas, pero sólo se han implementado en Poliolefinas y PET, hasta el momento.

¿MODA U OPORTUNIDAD?

Como se ha visto, quedan todaví­a algunos aspectos que solucionar en el tema de los polí­meros plásticos biodegradables; sobre todo aquel que corresponde a la forma como deben ser tratados o confinados estos materiales, una vez que han cumplido su función y su vida útil (Condiciones de composta). Otro aspecto importante se refiere a todo aquello que suele acompañar a un plástico: pigmentos, cargas, pinturas, y otros insumos que deben ser igualmente biodegradables, si se pretende usarlos en estas aplicaciones.

Al final, parece que la mejor opción sigue siendo el reciclaje, al menos en lo que se regula el uso de este tipo de materiales para que cumplan con la función ecológica para la que fueron diseñados.

Sin embargo, las opciones Bio están tomando forma como una verdadera oportunidad en un futuro inmediato. Siendo la última opción los aditivos oxodegradables, los que más se han popularizado en los últimos años en nuestro paí­s.

Esto apenas comienza, y como todo lo que comienza, representa oportunidad de desarrollo para quien esté dispuesto a aprender y salirse de su “zona de confort”…. ¿Se arriesgarí­a a ello?....