¿Cómo de sostenibles son los bioplásticos?

Aunque los plásticos resultan sumamente útiles por sus propiedades, sus residuos representan un grave problema por la contaminación que producen, ya que no se degradan en el medio ambiente y su reciclaje es todavía insuficiente. Por eso se están buscando alternativas a estos materiales con un menor impacto ambiental.

Una de ellas son los bioplásticos, una serie de polímeros con propiedades similares a los plásticos (en términos de durabilidad y resistencia), pero que, a diferencia de ellos, se obtienen a partir de materias primas biológicas y no a partir de combustibles fósiles.

En la última década se ha acelerado su desarrollo debido a varios factores. Por un lado, se han puesto en marcha políticas ambientales encaminadas a reducir la dependencia de materias primas fósiles y promover la utilización de materias primas renovables. Dos ejemplos son la Estrategia Europea para los Plásticos en una Economía Circular y la Directiva UE 2019/904 sobre plásticos de un solo uso.

Por otro lado, numerosos proyectos de investigación e innovación están consiguiendo que estos materiales sean más sostenibles que los plásticos por diferentes motivos. Al requerir menos energía para su fabricación, suponen una reducción de la emisión de gases de efecto invernadero. Y al ser biodegradables mediante compostaje permiten, además, fomentar la economía circular y evitar la emisión de microplásticos al medio ambiente.

Se están desarrollando diferentes tipos de bioplásticos, aunque son tres los que actualmente representan el 95 % del mercado y ya están presentes en muchos de los envases que usamos: el furanoato de polietileno (PEF), el ácido poliláctico (PLA) y el polihidroxibutirato (PHB).

El furanoato de polietileno o PEF

El PEF es un polímero de origen 100 % biológico que aspira a ser el gran sustituto ecológico del PET (tereftalato de polietileno), el plástico tradicional de origen fósil usado en los envases de botellas. El PEF se fabrica a partir de azúcares extraídos de la biomasa vegetal (por ejemplo, maíz o residuos agrícolas) y, por lo tanto, está caracterizado por una alta biodegradabilidad mediante el compostaje.

Su proceso de fabricación determina el impacto ambiental final. Optar por un mecanismo bioquímico, emplear condiciones de operación optimizadas y usar residuos como materias primas suponen avances hacia la sostenibilidad (esto es, ventajas económicas, sociales y ambientales).

En consecuencia, la transición hacia componentes de origen biológico y hacia métodos de síntesis de bajo impacto ambiental es crucial para aprovechar todo el potencial de sostenibilidad en la producción de este material.

Hasta el momento, los ensayos con PEF, que todavía no está plenamente implementado en el sector productivo, arrojan resultados prometedores:

• Una mayor vida útil al ser más eficaz como barrera al oxígeno atmosférico (impide su entrada en el envase y, por tanto, la oxidación del contenido) y contención de CO₂.

• Una menor intensidad energética (esto es, la cantidad de energía necesaria para su fabricación). Su huella de carbono es alrededor del 30-35 % inferior frente a la de los plásticos convencionales.

El ácido poliláctico o PLA

El ácido poliláctico es un bioplástico totalmente implantado en el sector productivo que se produce por polimerización –creación de grandes moléculas a partir de otras más pequeñas– del ácido láctico producido a partir de la fermentación de los azúcares presentes en gran variedad de residuos agroalimentarios o pesqueros.

Dos de los principales beneficios ambientales se materializan en una reducción del 40-60 % en la huella de carbono respecto al PET y una compostabilidad superior al 90 % en menos de 180 días.

También se pueden combinar estrategias fermentativas de los residuos agrícolas para integrar conceptos de biorrefinería y conseguir un suprarreciclaje de los residuos, es decir, la obtención de subproductos de alto valor. Por ejemplo, a partir de residuos de paja de trigo se puede producir nisina (un péptido con capacidades antimicrobianas) y ácido láctico. La nisina se utiliza para fabricar películas antimicrobianas para envases funcionales y reducir el uso de conservantes.

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El polihidroxibutirato o PHB

Una alternativa de bioplástico que ya se encuentra en pruebas piloto reales es el polihidroxibutirato (PHB). Una de sus vías de producción más prometedoras es la descomposición de la materia orgánica en aguas residuales por parte de microorganismos para obtener ácidos grasos volátiles que se utilizan como fuente de carbono para las bacterias acumuladoras de PHB.

Su principal ventaja reside en que, de esta forma, las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden actuar además como biorrefinerías para obtener diversos productos más allá del agua tratada. Este uso deriva en beneficios económicos (reducción de costes), ambientales (reducción de emisión de gases de efecto invernadero y fomento de la circularidad del carbono) y sociales (creación de empleo verde o mejora de la percepción social de las depuradoras de aguas).

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Desafíos de la fabricación de bioplásticos

Los bioplásticos se presentan como una alternativa prometedora a los plásticos tradicionales fabricados a partir de petróleo, aunque no están exentos de desafíos para convertirse en una alternativa circular realmente sostenible.

La obtención de las materias primas necesarias para fabricarlos puede requerir tierras agrícolas, agua u otros recursos que también se utilizan para la producción de alimentos. A ello se suman dificultades relacionadas con su separación y recolección selectiva que permita su compostaje eficaz.

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Adicionalmente, los costes de producción siguen siendo, en términos generales, más elevados que los de los plásticos convencionales.

Por todo ello, la estrategia combinada de bioproducción de productos de alto valor añadido, o suprarreciclaje, es una vía de investigación e innovación de gran importancia en el camino de la sostenibilidad de este tipo de materiales.

Gumersindo Feijoo Costa no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.