Bioplásticos: Guía de conceptos con el Dr. Narayan. Entrevista exclusiva

Varios años después de la exitosa introducción en el mercado de los plásticos biobasados, aún existen confusiones relacionadas con sus conceptos, términos y certificaciones. El en el marco del 4to Seminario Internacional de Envase Sostenible, que se llevó a cabo en noviembre pasado en Bogotá, Colombia, el doctor Ramani Narayan nos concedió una entrevista donde aclaró estos temas y habló del futuro de estos materiales.

El doctor Narayan es una de las más reconocidas autoridades globales en biomateriales poliméricos. Es el actual director del Comité ASTM para plásticos ambientalmente degradables y productos de base biológica (D20.96), y se desempeña como experto técnico de Estados Unidos ante el Comité TC 61 para plásticos, en la International Standards Organization, ISO. Además, es el Coordinador del Grupo de Trabajo 7 de la ISO, TC 120 SC4, para Envases y Medioambiente.

Como profesor benemérito de la Universidad de Michigan, sus trabajos incluyen diseño e ingeniería de productos biobasados, plásticos biodegradables y compuestos reforzados con fibras biobasadas, así como estudios en opciones de fin de vida para plásticos. Su línea de investigación abarca huella ambiental y de carbono de plásticos biobasados y biodegradables, usando las metodologías de análisis de contenido de biocarbono (ASTM D6866) y de Análisis de Ciclo de Vida (LCA) (Ver video).

Tecnología del Plástico: ¿Cuáles son las claves para entender los conceptos bioplástico, compostable y biodegradable?
Los bioplásticos abarcan dos conceptos diferentes: uno corresponde a los plásticos biobasados o plásticos de biomasa y el otro a los plásticos compostables, biodegradables.

Los plásticos biobasados o de biomasa hacen referencia al origen de la vida del plástico. Es decir al origen del carbono en ese plástico, ya sea que el carbono provenga de un material de biomasa de una planta o de un material fósil de petróleo. La propuesta de valor en ese caso es que si se usan materias primas biobasadas de plantas, se tendrá una huella de carbono neutral.

Luego, llega el final de la vida, cuando el producto fabricado con ese material se vuelve desecho. Si el material es biodegradable en sistemas de compostaje, o biodegradable en sistemas anaeróbicos de digestión, que dan energía y donde el remanente puede ser compostable, entonces se tiene una propuesta de valor. El punto clave es que el plástico biobasado no es necesariamente biodegradable o compostable. Por ejemplo, Braskem produce polietileno biobasado a partir de caña de azúcar, cuya huella de carbono es cero y cuyo final de vida es el reciclaje, ya que el polietileno biobasado no es biodegradable ni compostable. Lo mismo sucede con el material “PlantBottle” de Coca-Cola, que tiene 30% de material biobasado y PET. El material no es biodegradable ni compostable, pero puede ser reciclado. Por su parte, el PLA (ácido poliláctico) es un ejemplo de un plástico biobasado que sí es compostable/biodegradable.

¿Por qué la huella de carbono de un plástico biobasado de biomasa puede ser cero?
Retomemos conceptos de biología básica sobre fotosíntesis y ciclos de carbono. La velocidad y escala de tiempo del carbono presente en la atmósfera, como CO2, se fija en la biomasa en un año o diez, dependiendo del ciclo de siembra. Así, el CO2 utilizado en uno o diez años es neutral. Por su parte, los recursos fósiles: carbón, petróleo y gas natural se han cultivado por millones de años, y después de usarlos los devolvemos a la atmósfera en uno o diez años.

Entonces, al usar materiales biobasados, la velocidad y escala de tiempo de la fijación de carbono está en balance con la velocidad y escala de tiempo del uso de estos materiales basados en plantas para producir químicos y plásticos, y su posterior regreso a la atmósfera como CO2 al final de su vida útil. Esta es la propuesta de valor fundamental para los plásticos biobasados, de biomasa: Tiene que ver con el inicio de la vida y con el origen del carbono.

¿Qué viene ahora para los bioplásticos y su incorporación exitosa en la industria?
Ya vemos compañías como BASF, DSM, Arkema, Rocket, Dupont, Dow, Good Year y Ford, e inclusive dueños de marca como Coca-Cola, Heinz y Nike,  adoptando el concepto de resinas biobasadas. Veremos una transición entre resinas basadas en petróleo y productos plásticos hechos con resinas biobasadas.

Otro aspecto son los escenarios para el final de la vida útil. El reciclaje y el reciclaje de ciclo cerrado se volverán críticos para la industria de plásticos. Esto también aplica para productos biodegradables compostables, que pueden ser biobasados o no biobasados. En ese caso, las infraestructuras de compostaje y los digestores anaeróbicos tendrán que estar integrados con la separación y recolección de desechos, y su biodegradabilidad les da un valor positivo. Hoy existe una tendencia mayor hacia los plásticos biobasados, pero espero que las dos cosas crezcan simultáneamente, para continuar con el crecimiento de los plásticos en general.>

¿Puede contarnos sobre casos exitosos de sistema cerrado con aplicaciones de bioplásticos?
La biodegradabilidad por sí sola no tiene sentido, a menos que se defina un sistema de disposición, como el compostaje, con un marco de tiempo establecido. Un ejemplo estupendo es el de la ciudad de San Francisco, donde se ha implementado un sistema de desechos con tres recipientes, uno de los cuales está destinado a compostaje certificado donde deben ponerse todos los desechos compostables. El pago por ese recipiente es inferior al de los demás recipientes. Esto se ha venido gestando con éxito durante un par de años. Es un modelo muy popular en Europa, pero que recién está tomando fuerza en San Francisco.

También está el caso del aeropuerto de Atlanta, donde están apostando para que los productos que se usen en los restaurantes y áreas de comidas como cucharas, utensilios plásticos y platos de papel sean completamente compostables, de tal forma que estos desechos puedan mezclarse con los desechos de comida para ser llevados a compostaje.

Esto es algo que en Colombia y otros países latinoamericanos puede implementarse muy bien porque constituye una oportunidad de empleo para recicladores. Lo que ocurre en India, y creo que también en Colombia, es que la comida y otros residuos no siempre van a un relleno sanitario cerrado. Entonces, cuando se tira comida y otros residuos biodegradables en campos abiertos se vuelven anaeróbicos. En otras palabras, liberan metano, que es 23 veces peor que el CO2 como gas para el calentamiento global.

Entonces, al asegurar que la comida y los desechos orgánicos se desvían de los campos abiertos al compostaje o la digestión anaeróbica se reducen las emisiones de CO2 y de gases de efecto invernadero de forma drástica. Los plásticos que se usan, si se hacen compostables,  serán dirigidos a operaciones de compostaje y entonces se habrá cerrado el ciclo con un manejo ambientalmente responsable.

¿Cuál es su opinión acerca de la oxodegradación?
Su teoría se basa en afirmar que si uso un aditivo oxidante o un aditivo orgánico y lo incorporo en resinas de polietileno, polipropileno o poliestireno, estos aditivos romperán la cadena del polímero y luego estas cadenas de polímero degradadas son consumidas por los microorganismos presentes en el ambiente de disposición. Desafortunadamente, hay pocos o ningún dato que demuestre que estos fragmentos son en realidad consumidos completamente por los microorganismos presentes en el suelo. Hay algo de biodegradación, entre 10 y 20%, pero luego se detiene completamente. Esto es un problema porque los fragmentos degradables o parcialmente biodegradables de plástico, si son liberados al ambiente, pueden causar problemas ambientales y para la salud. Ha sido documentado claramente en la literatura que los fragmentos de plástico degradados tienen la habilidad, a medida que se mueven por el ecosistema, de recolectar tóxicos diluidos y concentrarlos. En otras palabras, estas toxinas, que no representan problema, están siendo recolectadas por estos fragmentos degradados como una esponja y luego llevadas al ambiente marino.

Si se quiere proclamar biodegradabilidad, como una propuesta de valor de responsabilidad ambiental, hay que asegurarse de que todo el plástico se consume completamente por los microorganismos presentes en el ambiente de disposición. Eso es lo que llamamos biodegradación, de otra forma se tienen problemas. Las tecnologías de aditivos oxo-orgánicos hacen estas proclamaciones pero no proporcionan los datos para demostrar la remoción completa en un marco de tiempo corto. El marco de tiempo debería ser de un año o menos, según las directrices de la US Federal Trade Comission, los estándares ASTM y los estándares europeos e ISO.