Bioplásticos: innovaciones que prometen un futuro más sostenible y económico

La búsqueda de alternativas sostenibles a los plásticos convencionales ha llevado a importantes innovaciones en la creación de bioplásticos totalmente industriales y accesibles. Investigadores como Ruihong Zhang y Zhiwu “Drew” Wang están liderando proyectos que podrían revolucionar este campo, abordando la sostenibilidad y la viabilidad económica.

Cupriavidus necator, una bacteria capaz de sintetizar polihidroxialcanoatos (PHA), es una de las protagonistas en la producción de bioplásticos. Para inducir la producción de PHA, los científicos alimentan a estos microorganismos con materia prima, normalmente algún tipo de azúcar como el almidón de maíz. Según un artículo de National Geographic, la materia prima representa una gran proporción de los costes de producción.

Ruihong Zhang, profesor de ingeniería agrícola en la Universidad de California en Davis, ha implementado una solución innovadora para abordar este problema. Zhang utiliza suero filtrado, un subproducto de la fabricación de queso, para alimentar a estas bacterias. Este enfoque es más económico y aprovecha un recurso continuo durante todo el año, lo cual es ventajoso comparado con otros productos agrícolas más estacionales. " Es gratis para las empresas lácteas y hay suministro durante todo el año”, señala Zhang a National Geographic.

El proceso de Zhang comienza eliminando la lactosa del suero con una enzima llamada lactasa. Luego, el producto ya sin lactosa alimenta a la bacteria Haloferax mediterranei, que se expande y produce PHA en sus células, según expone National Geographic. Este método podría reducir los precios del PHA, actualmente cinco euros el kilo en España, por ejemplo, al menos un 50%, haciéndolos más competitivos con los plásticos tradicionales.

Por otro lado, Zhiwu “Drew” Wang, de la Universidad Virginia Tech, lidera un proyecto que convierte residuos alimentarios en bioplásticos usando fermentación oscura. Wang homogeniza los nutrientes antes de alimentar a los microorganismos productores de PHA. Este método se basa en introducir residuos alimentarios en un digestor sellado. “Esos residuos se descomponen en un cóctel de ácidos grasos, similar al líquido del compost”, dice Wang a National Geographic. Luego, los microorganismos consumen este material para producir bioplásticos.

A pesar de las ventajas ambientales, los costos iniciales son un desafío. El digestor usado en el proyecto piloto de Wang cuesta unos 275,000 euros, mientras que el sistema de 100 litros de Zhang cuesta aproximadamente 45,000 euros.

Además de iniciativas industriales, Twenergy destaca la posibilidad de fabricar bioplásticos en casa utilizando materiales sencillos como maicena, agua, vinagre y glicerina natural. Las instrucciones incluyen mezclar maicena con otros ingredientes, calentar la mezcla y verterla en moldes para obtener bioplástico casero. Esto demuestra que las alternativas sostenibles pueden estar al alcance de todos.

En España, TheCircularLab y el centro tecnológico Ainia de Valencia han desarrollado un material biodegradable y biobasado utilizando restos orgánicos como papas y zanahoria, según reporta National Geographic.

Por otro lado, el medio Rotolia menciona que existen dos tipos de plásticos biodegradables: los bioplásticos que derivan de productos vegetales como el aceite de soja, el maíz ;y plásticos con aditivos biodegradables. Estos últimos son elaborados a partir de petroquímicos pero contienen aditivos que permiten una biodegradación más rápida.

El interés en los bioplásticos ha tenido un resurgir significativo. Bioplásticos compostables como el ácido poliláctico (PLA) cuentan con una creciente producción global. Según el medio ZeAplast, en 2011, la producción alcanzó las 900,000 toneladas y se esperaba que se duplicara para 2015. Actualmente, los envases biodegradables de alimentos y bebidas constituyen el 70% de la demanda mundial

Finalmente, el Grupo Quimisor informa sobre las ventajas medioambientales de los bioplásticos. Estos polímeros se descomponen más rápidamente que el plástico común, que tarda entre 300 y 350 años en degradarse, mientras que los bioplásticos pueden desintegrarse en unos meses bajo condiciones adecuadas de humedad y temperatura. Este tipo de plásticos permite regresar al ciclo natural de carbono, lo que favorece a la reducción de residuos contaminantes.

Con innovaciones como las de Zhang, Wang y las caseras sugeridas por Twenergy, la viabilidad de los bioplásticos parece cada vez más prometedora no solo como una solución ecológica, sino también económica. Pronto podría marcar una transformación significativa en la forma en que se producen y consumen plásticos en el mundo

Una de las ventajas principales de los plásticos biodegradables es su contribución esencial a la reducción de la contaminación ambiental. Estos plásticos están diseñados para descomponerse de manera natural, gracias a procesos biológicos que los convierten en sustancias más simples, como agua, dióxido de carbono y biomasa. Este proceso disminuye la acumulación de desechos persistentes en los ecosistemas marinos y terrestres. La integridad del medio ambiente se ve menos comprometida, reduciendo así el riesgo de contaminación prolongada que suelen representar los plásticos convencionales. Las investigaciones muestran que la utilización de materiales biodegradables puede mitigar los problemas asociados con los residuos sólidos y líquidos que afectan la fauna y la flora acuática, así como los suelos.

Otra ventaja notable es la menor dependencia de combustibles fósiles. Los plásticos tradicionales, que derivan del petróleo, tienen un impacto negativo en la ecología debido a la extracción y transporte de este recurso no renovable. En contraste, los bioplásticos suelen elaborarse a partir de materias primas renovables como el almidón de maíz, la caña de azúcar y aceites vegetales. Esto no solo disminuye la dependencia del petróleo, sino que también promueve la diversificación de la matriz energética y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero durante la producción. Empresas y gobiernos alrededor del mundo han empezado a reconocer la importancia de este cambio, impulsando políticas y normativas para fomentar el uso de materiales menos agresivos para el medio ambiente.

Otra característica importante de los plásticos biodegradables es su facilidad de reciclaje. A través de procesos orgánicos, estos materiales no solo se degradan más rápidamente, sino que también pueden ser reciclados de manera más eficiente y segura, ya que no contienen productos químicos tóxicos. El reciclaje de bioplásticos ayuda a disminuir los problemas que enfrentan los vertederos al tiempo que los desechos biológicos reciclados pueden ser reutilizados para la producción de abono o incluso para la generación de energía renovable. Esto supone una forma efectiva de cerrar el ciclo de vida de los productos plásticos, alineándose con principios de economía circula