Entre 1950 y 2017 se estima que se han producido 9.200 millones de toneladas de plástico en el mundo. Aproximadamente 7 mil millones de toneladas de estos plásticos se han convertido en desechos plásticos que aún permanecen en vertederos o se desechan en otros lugares del medio acuático o la tierra.
Los plásticos utilizados hoy en día son predominantemente plásticos no biodegradables que son petroquímicos o de origen fósil. El polietileno y el polipropileno, por ejemplo, se utilizan en el 9 0% de los materiales de embalaje y los plásticos no biodegradables de origen fósil representan alrededor del 99% de la producción mundial de plásticos.
Los desechos plásticos están vinculados a problemas como el bloqueo de las vías fluviales que resultan en inundaciones y la ingestión por parte del ganado y los peces con un impacto perjudicial en los medios de vida de los agricultores y aquellos que dependen del pescado para su sustento. Los desechos plásticos también han resultado en la contaminación del suelo con un impacto adverso en el rendimiento de los cultivos. Los residuos plásticos desechados incorrectamente también crean un caldo de cultivo para los organismos patógenos.
Cuando los plásticos no biodegradables se desfragmentan en microplásticos, plantean una nueva ola de problemas para el medio ambiente y la salud. A esta escala, todavía conllevan todos los riesgos de los plásticos no biodegradables, pero con una eficiencia mejorada. Sirven como superficies para que las bacterias, los metales pesados y las toxinas se adhieran e infiltren en el medio ambiente. Se han detectado microplásticos en el agua, el suelo y el aire. Entran en la cadena alimentaria cuando son ingeridos por pequeños organismos acuáticos que luego son ingeridos por los peces y mariscos que comen los humanos.
Los bioplásticos eliminan los procesos de perforación y minería asociados con los plásticos petroquímicos y otros materiales como los metales. Las refinerías de petróleo se han asociado con la contaminación ambiental, los peligros para la salud y los accidentes catastróficos a lo largo de los años. Estos incluyen derrames de petróleo, la liberación de toxinas y explosiones en la refinería. Por ejemplo, una explosión en una refinería en una ciudad de Texas en 2005 resultó en 15 muertes y se estima que 170 heridos.
La producción de biopolímeros como PHA y PLA implica procesos relativamente más seguros de fermentación y bioreacciones que no requieren perforación en aguas profundas o actividades mineras de alto riesgo.
La producción de plásticos biodegradables de base biológica requiere principalmente el uso de agua, sustratos orgánicos y microbios cultivados. Las extracciones se pueden realizar con disolventes ecológicos. Las materias primas suelen ser cultivadas, subproductos de la agricultura o el procesamiento de alimentos, u otros residuos orgánicos.
VEnvirotech , por ejemplo, produce bioplásticos a partir de residuos orgánicos que se obtienen de forma sostenible directamente desde el punto de generación de residuos.
Los plásticos, en virtud de su química, son generalmente inertes. Sin embargo, los monómeros sin reaccionar, plastificantes, aditivos y auxiliares de procesamiento que se utilizan en la síntesis y el procesamiento de plásticos causan problemas importantes. Estos compuestos no están unidos químicamente a los plásticos, sino que se liberan de los plásticos a lo largo de su vida útil y tras su eliminación o reciclaje.
El bisfenol A (BPA), que se usa ampliamente como plastificante en plásticos y monómero en la producción de policarbonato, es un químico disruptor endocrino. Se ha detectado en altos niveles en ríos y en muestras de orina humana. Los impactos adversos incluyen trastornos del metabolismo de los lípidos, obesidad anormal y aumento del colesterol.
Los bioplásticos no utilizan monómeros tóxicos, por lo tanto, incluso los residuos no reaccionados no representan el mismo nivel de amenaza para la salud o el medio ambiente que los plásticos convencionales basados en fósiles. El ácido láctico, por ejemplo, el monómero del PLA, es una sustancia química que también es producida naturalmente por el cuerpo humano y es parte integral de la función biológica. Los aditivos utilizados en polímeros como los PHA producidos por VEnvirotech son principalmente minerales y fibras obtenidos de residuos orgánicos de alimentos, agricultura o matadero.
La mayoría de los bioplásticos de relevancia comercial son poliésteres alifáticos o poliésteres no aromáticos. Los poliésteres alifáticos como los ácidos polilácticos son más propensos a la degradación en comparación con los poliésteres aromáticos como el tereftalato de polietileno. Esto se debe a los grupos éster a lo largo de su cadena principal que se someten fácilmente a una escisión hidrolítica o enzimática.
La biodegradación de los plásticos se produce en 3 etapas
Un estudio de la tasa de degradación de diferentes bioplásticos se resume en la Tabla 1 a continuación. Los plásticos biodegradables se degradan a diferentes velocidades en diferentes entornos. PHB, por ejemplo, puede lograr una biodegradación completa en 140 días.
Tabla 1. La tasa de degradación de PLA, PHB y PCL
Bioplastic | Degradation rate | Testing method |
| PLA | 86% de degradación después de 90 días | ASTM D5338-15 |
| PHB | 99 -100% después de 112 -140 días | ASTM D5338-98 |
| PCL | 81% después de 90 días | ASTM D5338-15 |
Los microplásticos de bioplásticos biodegradables no plantean los mismos problemas que los de los plásticos no biodegradables. El tamaño reducido de los bioplásticos a medida que se desfragmentan en microplásticos crea un área de superficie más grande para que los microbios colonicen y biodegraden los bioplásticos. Por lo tanto, los microplásticos de los plásticos biodegradables «desaparecen» a diferencia de los plásticos no biodegradables que persisten en el medio ambiente.
Cuando los microbios se adhieren a los microplásticos biodegradables, metabolizan y asimilan el bioplástico. Sin embargo, cuando los microbios se adhieren a microplásticos no biodegradables, se aferran, se reproducen y utilizan el microplástico como medio de transporte a un huésped vivo.
Los productos de degradación generalmente no son tóxicos ya que los monómeros y aditivos utilizados para producir los plásticos no son tóxicos. Los bioplásticos se pueden convertir en fertilizantes al final de su vida útil.
Los plásticos compostables como la gama de PHA biodegradables y compostables de VEnvirotech no requieren compostadores industriales especiales al final de su vida útil. Estos pueden descomponerse en compost doméstico y se biodegradarán en condiciones ambientales normales.
El GEI de la producción de PHA se ha estimado en 0,49 kg de CO2 equivalente por Kg de resina PHA producida. El del plástico de base petroquímica como PE y PP oscila entre 2 y 3 Kg CO2 equivalente por kg de resina plástica. La producción de PHA también tiene una reducción del 80% en el potencial de calentamiento global.
El metano del vertido de residuos orgánicos puede reducirse procesando estos residuos orgánicos en bioplásticos antes de que comiencen a descomponerse. Esta es la razón por la que VEnvirotech adopta el enfoque de procesamiento in situ para minimizar las emisiones.
La incineración de residuos plásticos en vertederos o incluso la incineración controlada conducen a emisiones de GEI. Reemplazar los plásticos no biodegradables por otros biodegradables permite formas más sostenibles de convertir los plásticos en energía o materias primas.
VEnvirotech se especializa en la producción de bioplásticos a partir de residuos orgánicos revalorizados. La compañía ha desarrollado tecnología patentada para la conversión in situ de residuos orgánicos en materias primas para la producción de bioplásticos. También cuenta con 7 diferentes formulaciones bioplásticas optimizadas destinadas al procesamiento mediante moldeo por inyección, impresión 3D y tecnología de película delgada.
Para los clientes potenciales que requieren formulaciones únicas o reciclaje de residuos adaptados a sus objetivos y operaciones comerciales específicos, VEnvirotech cuenta con un equipo de expertos dedicados a proporcionar servicios de reciclaje personalizados.
