¿Qué son los bioplásticos o plásticos biodegradables?

¿Cuáles son los materiales que se consideran bioplásticos? ¿De qué factores depende la degradación de los bioplásticos?

Se definen como bioplásticos a aquellos materiales fabricados a partir de recursos renovables (por ejemplo, almidón, celulosa, melazas, etcétera) y también a los sintéticos fabricados a partir de petróleo que son biodegradables (por ejemplo, la policaprolactona). Esta clasificación incluye las mezclas de ambos tipos, tal como las de almidón y policaprolactona, ya comercializadas en el primer mundo.

La biodegradabilidad es la degradación de sustratos complejos por parte de microorganismos siguiendo vías metabólicas catalizadas por enzimas segregadas por estos últimos, para obtener sustancias sencillas, básicamente agua, dióxido de carbono y biomasa, fácilmente asimilables por el medio ambiente.
La velocidad de la biodegradación depende de la flora microbiana, la temperatura, la humedad y la presencia de oxígeno. Los microorganismos no segregan enzimas capaces de romper las uniones químicas de las macromoléculas poliméricas que constituyen los plásticos sintéticos commodities más usados comúnmente (en su mayoría derivados del petróleo), como polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), polietilentereftalato (PET), poliamidas (PA), poliestireno (PS), poliuretanos (PU), etc., por lo que estos materiales, de gran uso en la vida moderna, no son biodegradables.
Si no son biodegradables: ¿por qué se siguen usando entonces?, es la pregunta tantas veces formulada. Con los bioplásticos ocurre que su uso cobra real importancia sólo cuando, con un adecuado análisis de ciclo de vida (life cycle analysis) favorable, se cierra el círculo desde las materias primas hasta la disposición final de los residuos orgánicos que encara una determinada comunidad, y su aprovechamiento en la generación de biomasa.

También existen materiales biodesintegrables, que son mezclas de bioplásticos con polímeros sintéticos no biodegradables, que por acción de los microorganismos se pueden desintegrar, convirtiéndose básicamente en agua y dióxido de carbono sólo las macromoléculas de bioplástico, mientras que las macromoléculas de alto peso molecular del polímero sintético permanecen intactas. Desde el punto de vista de la “contaminación”, se percibe que no son una mejora al problema, por dejar ese residuo sintético sin degradar.

Por otro lado, se define como “plástico compostable” a aquel que es biodegradable, generando básicamente dióxido de carbono, agua, y humus, a una velocidad similar a la de los materiales orgánicos sencillos (por ejemplo la celulosa) y que no deja residuos tóxicos ni visibles. 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. La certificación y el etiquetado de los bioplásticos como biodegradables / compostables, permitiría tratar estos materiales post-consumo junto con la fracción orgánica (restos de comida, poda, papeles) de los residuos sólidos urbanos en plantas de compostaje, obteniéndose un compost de alta calidad que puede ser usado en fruti-horticultura o jardinería, entre otras aplicaciones.

Las empresas internacionales fabricantes de materiales plásticos están orientando sus esfuerzos en investigación y desarrollo hacia materiales producidos a partir de recursos renovables como alternativa a los combustibles fósiles, y utilizando como modelo el ciclo del carbono que se da en la naturaleza. Si hasta ahora los esfuerzos empresariales en este ámbito se concentraban sobre todo en Europa, Japón y USA, han comenzado a surgir empresas muy activas también en Australia, Brasil, Canadá, China, Corea, India y Taiwán. Respecto a los años anteriores, el incremento de la capacidad productiva ha causado un gran crecimiento relativo de su aplicación en la industria del envasado.

La mayor parte de la materia prima para la producción de bioplásticos proviene de los residuos agrícolas. Para la obtención de almidón se utiliza maíz, otros cereales y papa, como por ejemplo en Países Bajos. Los carbohidratos de estas fuentes naturales, se utilizan para la producción de plásticos biodegradables como ser ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHAs). También pueden obtenerse a partir de subproductos obtenidos en la elaboración de alimentos, como el suero de leche. Esta vía tecnológica permitiría reducir y aprovechar los residuos sólidos de la industria alimentaria, así como el compostaje haría otro tanto a nivel de los residuos sólidos urbanos.

El elevado precio, en comparación con los materiales plásticos sintéticos commodities no biodegradables, es una variable que paulatinamente se está modificando.
Debido a que durante el último año el precio de los plásticos sintéticos convencionales creció entre un 30 y un 80%, algunos bioplásticos ya han alcanzado cierta competitividad en costos. Dado que en el año 2005 el azúcar y el almidón han sido materias primas más económicas que el petróleo, se piensa que optimizando los procesos de fabricación y mejorando la relación costo-producción, el futuro de los bioplásticos a largo plazo (20 a 30 años) sería promisorio. Es por eso que muchas empresas han comenzado a invertir en la fabricación de estos materiales.