POLÍMEROS BIODEGRADABLES Y EDAD DEL PLÁSTICO

A lo largo de la historia de la humanidad se ha relacionado estrechamente a los materiales con el período histórico que estos representaron, ya sea la edad de piedra, de bronce, del hierro, del acero o del plástico; en la cual nos encontramos ahora. Quien controlaba los materiales y sabía utilizarlos, también controlaba el mundo. (Artículo) [1] 

                            

                                                a                                                    b

                Fig. 1. Materiales en las distintas edades que caracterizaron [2]

                            (a) Surtido de herramientas de piedra(Ref)

                            (b) Surtido de herramientas de hierro (Ref)

Intenta como lector de este blog hacer un pequeño ejercicio de reflexión: trata de pensar como sería nuestra vida sin los materiales plásticos, mira a tu alrededor y trata de contar los objetos que te rodean cuyo principal contenido es plástico. Envases, utensilios, mobiliario, adornos, juguetes, ropas sintéticas, carcasas de aparatos electrónicos, bolsas y un largo etc. Se trata de un material tan importante como extendido dado que se encuentra en una amplia variedad de sectores.

Pero en sí, ¿qué es un plástico? Según la Real Academia Española, plástico [3] significa un material que mediante compresión puede cambiar de forma y mantener dicha forma además de ser un material fácilmente moldeable, lo que coincide con la mayor propiedad de este material, puede trabajarse muy fácilmente y obtener materiales de todo tipo y con distintas propiedades mecánicas y físicas para que sea usado de la manera más eficiente en el ámbito en el que se requiera.

Fig. 2. Surtido de materiales plásticos cotidianos desechados (Ref)

No todo son lecturas agradables en lo que a la repercusión del plástico se refiere, uno de los principales problemas para la reutilización de material plástico desechado es su durabilidad y falta de reciclaje.

Dada la naturaleza duradera de los materiales plásticos cotidianos se crea el problema de su descomposición tras ser clasificados como residuos, ya que los plásticos más usados pueden tardar siglos en descomponerse. Esto supone un serio problema para el medio ambiente, nuestra fauna y nuestros mares.

Numerosos problemas derivan del mal reciclaje y tratamiento de los residuos plásticos (leer artículo): los conocidos mares de plástico [4] que destruyen el ecosistema (el 80% de los residuos de plástico van a parar a los océanos) y las tóxicas partículas de microplásticos que se cuelan en nuestro organismo por el agua y los productos marinos que ingerimos afectando gravemente nuestra salud.

Mares de plástico, vídeo.

Vídeo Quantum Fracture: "El plástico que te estas bebiendo""

Figura 3. Mar de plástico (Ref)

Como lectores de este blog se nos aparecen unas preguntas sobre las que debemos reflexionar:
Quién tiene la culpa: ¿El plástico  como material o los humanos con nuestra mala gestión y uso excesivo del mismo?

¿Cómo podríamos evitar lo visto en la fig.3?

¿De qué manera podemos concienciarnos y concienciar del peligro que suponen los microplásticos para la salud humana?

¿Debemos dejar de usar materiales plásticos?

Queremos enfocar este tema con la química, por ello vamos a explicar un poco más sobre los plásticos. Puesto que los plásticos no dejan de ser materiales poliméricos.

¿Qué es un polímero y cómo se obtiene?

Como lo indican sus raíces griegas, poli (muchos)  y meros (parte), es decir, una sustancia formada por muchas unidades repetidas, llamadas monómeros.

Los polímeros se obtienen a partir de recursos naturales, que pueden ser renovables (como animales o vegetales) o no renovables (como petróleo, gas natural, carbón). Una vez obtenido el material de partida, se fabrica el polímero básico para ser utilizado a nivel industrial y por último se transforma en su forma definitiva.

Imagínate, por ejemplo, un collar de perlas: cada perla sería un monómero y el conjunto de todas las perlas unidas formarían el polímero.

Los plásticos son polímeros orgánicos, obtenidos normalmente a partir de derivados químicos del petróleo. Sin embargo, también se obtienen a partir de fuentes renovables (celulosa derivada del algodón, ácido poliláctico derivado del almidón de maíz...) [7]

Figura 4. "Formación de diferentes polímeros a partir de la unidad básica" (Ref)

¿Por qué biodegradables?

Existe una gran demanda de la sociedad para la fabricación de nuevos productos que sustituyan los plásticos derivados del petróleo, por lo que se pretenden desarrollar a partir de los recursos naturales renovables, ya que cuando se desechan no generan grandes cantidades de residuos, de manera que no se producen impactos sobre el medio ambiente. 

Los polímeros biodegradables son aquellos que se transforman en agua y dióxido de carbono por la acción de microorganismos (bacterias, hongos, levaduras, etc...) bajo condiciones medioambientales naturales (humedad, temperatura, presión, etc...)

Otros procedimientos de degradación de los polímeros son: los basados en la acción de la luz, el calor, la atmósfera y de la humedad, entre otros.

Plásticos convencionales	Plásticos biodegradables
Utilizan como material de partida recursos no renovables (petróleo)	Su producción es sostenible a partir de residuos de la agroindustria
Se acumulan en el ambiente	Se degradan fácilmente por la acción de microorganismos
Su reciclado puede generar sustancias tóxicas al medio ambiente	Su biodegradación produce oxígeno y agua

Tabla 1. Comparación entre plásticos convencionales y biodegradables. [6]

¿Cómo se presentan los polímeros y qué características tienen en relación con su estructura? 

Los polímeros pueden presentarse como amorfos y semicristalinos, dependiendo de su estructura, método de preparación que se lleve a cabo y procesado del mismo.

Los polímeros amorfos son aquellos que no poseen un orden en sus cadenas y tienen aspecto de vidrio, como por ejemplo una botella.

Sin embargo, los semicristalinos poseen un orden en sus cadenas, obteniéndose una estructura ordenada, como la fibra textil. Al poseer un determinado carácter cristalino, estos materiales son más duros, rígidos, opacos... 

¿Cuáles son los principales sectores de aplicación?

-Médicas: reemplazar y reparar tejidos; fabricación de lentes, lentillas, prótesis; dosificadores de medicamentos

-Agrícolas: plásticos para invernaderos; descarga controlada de pesticidas y nutrientes

-Envases de bebidas y alimentos

-Embalajes de artículos para el hogar; juguetes; prendas deportivas

-Construcción de tuberías y sistemas de canalización.

     

a)

b)

Figura 5. "Diferentes aplicaciones de los polímeros" (Ref , Ref)

a)Polímero usado en área médica: polimetilmetacrilato. Polimetilmetacrilato 

b)Polímero usado en juguetes polipropileno

Al utilizar tantas cantidades de plástico en nuestro día a día, cada vez son más las acumulaciones que nos encontramos en los mares y océanos:

Figura 6. "Tiempo necesario para eliminación del plástico" (Ref) [5]

¿Qué soluciones hay?

• Producir el plástico de modo que sea biodegradable.
• Optar por productos con poco o ningún embalaje, siendo conscientes de la cantidad de plástico que consumimos (al hacer la compra, en casa...) 
• Reciclar todo lo posible

REFERENCIAS

[1] "Evolución histórica de los materiales, Universitat Politécnica de Valencia  https://victoryepes.blogs.upv.es/2016/07/29/evolucion-historica-de-los-materiales/." (Fecha de acceso 23/11/2021)"

[2] Imágenes de materiales de la antigüedad   https://www.unprofesor.com/ciencias-sociales/inventos-de-la-edad-de-piedra-3222.html.             https://okdiario.com/curiosidades/edad-hierro-historia-524948. (Fecha de acceso 23/11/2021)"

[3] "Real Academia Española: https://dle.rae.es/pl%C3%A1stico." (Fecha de acceso 23/11/2021)"

[4] "Artículo mares de plástico"                                                                                        https://www.redalyc.org/jatsRepo/920/92056790003/92056790003.pdf. (Fecha de acceso 23/11/2021)"

"Microplásticos artículo" (Fecha de acceso 23/11/2021)"

Vídeo microplásticos (Fecha de acceso 23/11/2021)"

 "Noticia sobre contaminación mares de plástico"                                                                      https://www.infobae.com/tendencias/2019/08/03/ahogados-por-el-plastico-la-contaminacion-en-mares-y-oceanos-crece-de-forma-alarmante/. (Fecha de acceso 23/11/2021)"

"Apuntes de la asignatura Química de los Materiales, Universidad de Córdoba"

[5] "6 gráficos para entender el problema del plástico: https://www.dw.com/es/6-gr%C3%A1ficos-para-entender-el-problema-del-pl%C3%A1stico/a-36756148  (Fecha de acceso 23/11/2021)"

[6] "Polímeros biodegradables: https://www.tecnicaindustrial.es/wp-content/uploads/Numeros/82/889/a889.pdf  (Fecha de acceso 23/11/2021)"

[7] "Plástico: https://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico (Fecha de acceso 23/11/2021)"

AUTORES

Paula Torrado Rodríguez

Rafael Torres Franco