Compostabilidad Mejorada Para los Plásticos Sostenibles
Los científicos de la prestigiosa Escuela de Embalaje de la Universidad Estatal de Michigan han ideado una técnica novedosa para mejorar la biodegradabilidad de una prometedora alternativa sostenible a los plásticos derivados del petróleo.
El equipo, dirigido por Rafael Auras, ha creado una mezcla de polímeros biológicos compostables apta para el compostaje tanto doméstico como industrial. Su logro se documenta en ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
En Estados Unidos y en el resto del mundo, los residuos plásticos suponen un reto importante. Menos del 10% de los residuos plásticos se reciclan en Estados Unidos, lo que provoca una acumulación de desechos plásticos con implicaciones económicas, medioambientales y sanitarias.
Rafael Auras, profesor de la MSU y titular de la Cátedra Amcor de Sostenibilidad de los Embalajes, señaló: “Al crear soluciones biodegradables y compostables, podemos mitigar parte de estos residuos y reducir el impacto en los vertederos”.
Plásticos más compostables para plásticos sostenibles: plásticos destinados al compostaje
Más aun, los plásticos destinados al compostaje no necesitarían una limpieza meticulosa de los residuos alimentarios, un obstáculo importante para el reciclado eficaz de los plásticos. Las plantas de reciclaje se enfrentan a menudo a la disyuntiva de invertir tiempo, agua y energía en depurar los residuos plásticos contaminados o eliminarlos.
Consideremos una taza de café o una bandeja de microondas manchada de salsa de tomate. No sería necesario aclararlos ni lavarlos; bastaría con compostarlos”.
En un principio, los investigadores colaboraron con una sustancia llamada ácido poliláctico, o PLA, que parece una elección lógica. El PLA es un envase básico desde hace más de una década, ya que se origina a a partir de azúcares vegetales en lugar de petróleo. Si se gestiona eficazmente, el PLA genera subproductos de desecho naturales: agua, dióxido de carbono y ácido láctico.
Compostabilidad mejorada para plásticos sostenibles: compostaje industrial
La comunidad científica también es consciente de la capacidad del PLA para biodegradarse en entornos de compostaje industrial. Estos entornos, con temperaturas más elevadas, ofrecen condiciones más favorables para la descomposición del bioplástico en comparación con los compostadores domésticos.
No obstante, la idea de convertir el PLA en compostable dentro del compostaje doméstico suponía un reto aparentemente insuperable para algunos. “Recuerdo que la gente descartaba la idea de establecer el compostaje doméstico para el PLA como una opción viable”, recuerda Pooja Mayekar, doctoranda del grupo de investigación de Auras y autora principal de la reciente publicación. “Este escepticismo provenía del hecho de que los microbios no pueden consumir y digerir el PLA de forma natural. Es necesario descomponerlo hasta una fase en la que puedan utilizarlo como alimento”.
Aunque las plantas industriales de compostaje pueden alcanzar esta fase con el PLA, no garantizan necesariamente una degradación rápida o completa.
Según Auras, las instalaciones industriales de compostaje se han mostrado reticentes a aceptar bioplásticos como el PLA. En su investigación, financiada por el Departamento de Agricultura estadounidense y MSU AgBioResearch, el equipo demostró que el PLA puede permanecer intacto durante unos 20 días antes de que los microbios inicien la digestión en instalaciones industriales de compostaje.
El potencial del compostaje doméstico
Para reducir al mínimo este retraso y facilitar el potencial del compostaje doméstico, Auras y su equipo incorporaron al PLA una sustancia derivada de los carbohidratos conocida como almidón termoplástico. Este almidón ofrece a los microbios del compost una fuente más fácil de digerir mientras el PLA se descompone.
La investigadora Pooja Mayekar subrayó que equilibraron meticulosamente la adición de almidón para garantizar una degradación óptima del PLA y preservar al mismo tiempo sus propiedades inherentes.
El investigador postdoctoral Anibal Bher había estado desarrollando diversas mezclas de PLA y almidón termoplástico para mantener la resistencia, claridad y otros atributos deseables de las películas de PLA convencionales. En colaboración con el estudiante de doctorado Wanwarang Limsukon, Bher y Mayekar siguieron la descomposición de estas películas a lo largo del proceso de compostaje en distintas condiciones, evaluando toda la vía de degradación.
Sistemas a medida
Estos experimentos se llevaron a cabo con sistemas hechos a medida y desarrollados a lo largo de las casi dos décadas que Auras lleva en la MSU. El acceso a los recursos de investigación externos de la MSU enriqueció aún más el proceso.
La colaboración con el Dr. Auras, la Escuela de Embalaje y la MSU es fantástica. Nuestro objetivo es acabar creando productos reales, y la MSU ofrece abundantes recursos para la producción de materiales y la comprobación de propiedades”.
Por su parte, Mayekar se hizo eco de este sentimiento y afirmó: “La Escuela de Embalaje de la MSU es reconocida por una buena razón. Ofrece un entorno excepcional para nuestro trabajo”.
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