Se prevé que la producción mundial de bioplásticos alcance los 6,3 millones de toneladas en 2027. Un aumento significativo de una capacidad de producción de 2,23 millones de toneladas a partir de 2022. Actualmente, los bioplásticos solo representan alrededor del 1% de la producción mundial de plásticos.
Además del estancamiento en 2020 debido a la pandemia de covid 19, la producción mundial de bioplásticos ha ido en aumento en los últimos años. Estas cifras incluyen tanto los bioplásticos biodegradables como los bioplásticos no biodegradables de base biológica.
El 48% de los bioplásticos se utilizan o están diseñados para aplicaciones de envasado. Esto equivale a alrededor de 1 millón de toneladas anuales. Los datos muestran que su aplicación se está diversificando gradualmente. A medida que avanza la tecnología bioplástica, encuentran aplicaciones en otras áreas como la biomedicina, la agricultura, los automóviles y los textiles.
Asia produce actualmente el 40% de los bioplásticos mundiales, mientras que Europa produce alrededor del 25%. Se espera que Asia lidere la producción para 2027, cuando se proyecta que producirá el 60% del bioplástico mundial.
Los bioplásticos están actualmente limitados por desafíos como el alto costo de producción, la disponibilidad de materia prima y el rendimiento relativamente menor de la mayoría de los bioplásticos en comparación con sus contrapartes sintéticas basadas en fósiles.
La CEPE describe una economía circular como «una economía cooperativa que crea empleos verdes y decentes y mantiene el uso de los recursos dentro de los límites planetarios». Su objetivo es minimizar la contaminación y la generación de residuos, extender el ciclo de vida de los productos y permitir el intercambio de activos naturales físicos en una amplia gama.
Se han identificado lagunas en diferentes aspectos relacionados con la consecución de una economía circular de circuito cerrado. Las áreas clave incluyen:
La gestión eficiente de los residuos tanto de la industria como de la actividad municipal es un aspecto crucial de una economía circular. Esto incluye el desarrollo de tecnologías e innovaciones que reduzcan, reutilicen y reciclen los desechos. Otros aspectos de la gestión de residuos, como la recopilación de datos sobre residuos y las políticas sobre gestión de residuos, también deben avanzar para cerrar el círculo de la economía circular. Actualmente, alrededor del 80% de los residuos mundiales terminan en vertederos. Estos incluyen materiales reciclables, compostables y reutilizables.
La capacidad de rastrear un producto a través de la cadena de valor aumenta las posibilidades de que ese producto encaje dentro del modelo de economía circular. Estos permiten reciclar, reutilizar o reducir los residuos generados. Tecnologías como el VEnvirotech VEbox que permiten el procesamiento in situ de residuos facilitan el desarrollo de una cadena de valor trazable. Se deben desarrollar más tecnologías para facilitar el rastreo de productos en toda la cadena de valor en diversas industrias y tipos de productos.
El desarrollo de estándares y regulaciones hace que una economía circular de circuito cerrado sea más alcanzable. Hacer que los productos establezcan estándares permite una gestión más colectiva de la cadena de valor donde los productos pueden etiquetarse de manera efectiva. También permite devolver efectivamente el producto al circuito cerrado al final de su vida útil. Por ejemplo, producir bioplásticos que se degradan dentro de un rango de tiempo establecido que les permite ser aptos para el compostaje y etiquetarlos correctamente como tales.
Lograr una economía circular puede verse gravemente obstaculizado cuando existen sistemas comerciales complejos y desafíos logísticos. Incluso cuando los productos se fabrican de manera sostenible utilizando tecnología verde, estos productos deben comercializarse por valor y pasar del productor al consumidor y a la gestión de residuos de manera efectiva.
Para ello, VEnvirotech sirve de enlace entre los productores de bioplásticos y los generadores de residuos orgánicos. Esto crea una red para el comercio y simplifica la logística de abastecimiento de materias primas para la producción de bioplásticos.
El gobierno y las empresas de propiedad estatal pueden contribuir significativamente a una economía circular mediante la adquisición de bienes y servicios que impulsen la innovación que contribuya a una economía circular. De esta manera, el gobierno actúa como un participante e impulsa la demanda de productos y servicios que encajan dentro de una economía circular de circuito cerrado.
Los bioplásticos contribuyen a la economía circular de diferentes maneras. Estos pueden ser a través de la reducción de residuos plásticos no biodegradables que ingresan al medio ambiente, la conservación de recursos no renovables, el uso de materias primas renovables y la prevención de procesos dañinos y peligrosos para el medio ambiente, entre otros. El circuito cerrado ideal para los bioplásticos en una economía circular se resume en la Figura 1 en una ilustración de European Bioplastics. Las siguientes subsecciones discuten algunas formas específicas en que los bioplásticos contribuyen a una economía circular de circuito cerrado.
El desarrollo reciente en la producción de bioplásticos está en la utilización de residuos como materia prima en la producción de bioplásticos. Esta innovación le da a los bioplásticos una ventaja clave sobre los bioplásticos derivados de fósiles. También es un importante contribuyente a una economía circular de circuito cerrado. Más allá de reducir los residuos plásticos, esta gama de bioplásticos de VEnvirotech también ayuda a eliminar otros residuos.
Existe potencial para sincronizar la producción de bioplásticos con la biorremediación ambiental. Donde, por ejemplo, se han identificado bacterias que producen el poliéster PHA entre las bacterias que degradan el tinte textil y las que degradan el petróleo crudo y los hidrocarburos.
Los bioplásticos biodegradables compostables eventualmente se convierten en nutrientes para el suelo cuando se compostan al final de su vida útil. Esto puede contribuir significativamente a la dependencia de los fertilizantes importados. A medida que los bioplásticos se extienden a través de la cadena de suministro global, más bioplásticos están disponibles como residuos compostables que pueden utilizarse para mejorar el suelo. Esto es particularmente importante en regiones donde los fertilizantes son caros o las cadenas de suministro se han visto interrumpidas debido a factores como guerras, conflictos o pandemias.
Dado que algunos bioplásticos están hechos de materias primas que finalmente se originan en el suelo utilizando nutrientes que podrían haberse utilizado en la producción de alimentos, cuando se descomponen regresan al suelo. Esto cerró el ciclo en la cadena alimentaria.
La emisión de dióxido de carbono resultante del procesamiento de bioplásticos se elimina cuando el bioplástico se biodegrada y se convierte en el suelo utilizado para el cultivo de plantas. Estas plantas eventualmente eliminarán el CO2 del medio ambiente.
Cuando se combina con procesos aguas abajo respetuosos con el medio ambiente cuidadosamente gestionados que minimizan las emisiones de CO2, la producción de bioplásticos puede lograr cero emisiones netas e incluso negativas de CO2. Por ejemplo, la tecnología de procesamiento in situ de VEnvirotech minimiza las emisiones de CO2 al reducir el requisito de transporte del proceso de revalorización de residuos orgánicos.
Uno de los problemas del modelo económico lineal es que implica la utilización de un recurso, que en su mayoría no es renovable hasta el punto en que se agota. Luego buscamos otro recurso para reemplazar el recurso agotado. Esto a menudo conduce a períodos de escasez junto con otros efectos sociales, económicos y ambientales.
Por lo tanto, cerrar el círculo requerirá un uso más diversificado de los recursos, de modo que ningún recurso en particular se utilice hasta el punto de agotamiento. Esto reduce el estrés y los choques para la sociedad, la economía y el medio ambiente.
Por lo tanto, un enfoque más circular sería no solo depender solo del petróleo para satisfacer las diversas aplicaciones de los plásticos. Más bien, explore la opción más amplia de materias primas a partir de las cuales se pueden producir bioplásticos. Con este fin, VEnvirotech tiene varias gamas de formulaciones bioplásticas que combinan diferentes tipos de bioplásticos, fibras y minerales para lograr diversas propiedades para satisfacer aplicaciones más amplias.
La biotecnología avanzada permite bioplásticos de diversas fuentes con diversas propiedades. Por ejemplo, en la producción de PHA, hay varias cepas de bacterias que producen PHA y se han identificado más de 150 estructuras diferentes de PHA. Producen PHA de cadena corta con 3 a 5 carbonos o PHA de cadena media con 6 a 14 átomos de carbono a lo largo de la cadena de polímero PHA.
Un ejemplo de un PHA de cadena corta es PHB. Es un PHA cristalino típicamente rígido y quebradizo, por lo que a menudo se modifica con unidades de valerato 3-hidroxi dentro de su cadena para lograr un copolímero con flexibilidad, tenacidad y propiedades térmicas mejoradas. Un ejemplo de PHA de longitud media es poli (3-hidroxioctanote y poli (3-hidroxi hexanoato. Estos tienen propiedades de elastómeros termoplásticos, lo que los hace adecuados para aplicaciones biomédicas. De modo que las propiedades de la misma clase de material se pueden diseñar para satisfacer diversas necesidades.
Según los informes, 0,8 millones de hectáreas de tierra se utilizaron en 2022 para cultivar materias primas para la producción de bioplásticos. Esto es el 0,01% del área agrícola mundial. La pregunta es ¿será necesario aumentar esto para producir más bioplásticos? No necesariamente. Con bioplásticos como PHA, se pueden utilizar residuos orgánicos. VEnvirotech, por ejemplo, se especializa en la conversión de residuos orgánicos de diferentes sectores en materias primas para la producción de bioplásticos.
Por lo tanto, el avance en la tecnología de bioplásticos significa que los bioplásticos se pueden producir con menos impacto en la tierra disponible para la agricultura.
El impacto ambiental y socioeconómico adverso del modelo económico lineal se ha hecho más evidente en los últimos años. Los gobiernos, los inversores y los consumidores exigen cada vez más que las empresas adopten modelos más circulares en sus productos y operaciones.
La sostenibilidad desempeña un papel cada vez más importante en la toma de decisiones de todas las partes interesadas en términos de inversión, políticas y consumo.
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