Fet i desfet pels vius
2009/02/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Els plàstics són lleugers, econòmics, de fàcil adaptació, etc. A més, són altament resistents a la corrosió i a diversos agents químics. Per tant, avui les utilitzem per a qualsevol cosa. Revisa la zona i et trobaràs envoltat de plàstic: el teu raspall de dents és de plàstic, la sola de les teves sabates, el teu telèfon, alguns dels elements del vehicle que uses per a moure't...
No obstant això, els avantatges que ofereixen aquests productes mentre estan disponibles es converteixen en obstacles quan deixem d'utilitzar-los. I molt pocs productes de plàstic tenen una vida útil superior als 25 anys --i els descartem molt abans -. Són tan resistents que es van acumulant i acumulant en els abocadors.
Per a solucionar el problema dels plàstics dels abocadors s'està recorrent per dues vies. Un d'ells és el reciclatge. Com a concepte no sembla una mala solució al problema. En l'actualitat, no obstant això, només es recicla una petita proporció dels residus plàstics que es generen. No és possible determinar aquesta proporció, hi ha una gran dansa de xifres d'una font a una altra, però totes estan a bastant distància del 50%.
També cremen els residus plàstics, que alliberen molta energia en cremar-los i aprofiten aquesta energia com a font d'energia. No obstant això, a més de l'energia, la combustió d'aquests plàstics elimina compostos d'alt grau de toxicitat.
La indústria de plàstics biodegradables està avançant en la resolució d'aquests problemes ambientals derivats dels plàstics convencionals. D'alguna manera es pretén substituir els plàstics convencionals per plàstics biodegradables. És a dir, s'estan produint plàstics amb prestacions similars però que en deixar de ser útils es degraden o desapareixen.
A més, un altre aspecte que impulsa l'allunyament dels plàstics convencionals és la reducció i l'encariment del petroli. De fet, els plàstics tradicionals tenen un origen petroquímic. Per a la fabricació de plàstics biodegradables no és necessari l'ús de petroli.
Aliment dels vius
Els productes que classifiquem com a plàstics estan fets de diferents estructures i tipus de materials. Totes tenen una característica comuna: estan formades per polímers. Els polímers són cadenes llargues d'unitats repetitives. Així, els polímers són la columna vertebral dels plàstics.
Les unitats que formen cadenes de polímers, els monòmers, es poden obtenir per diferents vies. Els polímers més utilitzats són els compostos derivats del petroli. Tant els monòmers d'aquests polímers com els enllaços que sostenen units als monòmers són molt resistents en la naturalesa als agents responsables de la seva degradació.
La degradació pot fer-se de moltes maneres. En definitiva, la degradació és la pèrdua de propietats físiques i mecàniques inherents a un material. Per exemple, es pot fer a través de la llum (coneguda com fotodegradación), de l'aigua (quan l'aigua trenca els enllaços d'un component) o de l'activitat dels éssers vius (seria la biodegradació).
Perquè un determinat material sigui biodegradable, els seus components han de ser font de nutrients per a microorganismes, bacteris, algues o fongs. La descomposició consisteix en el fet que els microorganismes eliminen els components per ingestió.
En el cas dels plàstics, primer tallen el polímer llarg que forma el plàstic, obtenint parts més petites. D'aquesta forma, les parts dels plàstics són cada vegada més petites, arribant a ser prou petites com perquè els microorganismes puguin menjar directament. Una vegada consumits, només queda diòxid de carboni o metà i aigua.
Generació de polímers biodegradables
Molts dels plàstics biodegradables utilitzats actualment procedeixen de components naturals. Les fonts de polímers per a la fabricació de plàstics biodegradables són principalment dos: alguns dels compostos que contenen les plantes, com el midó, i els components que els microbis produeixen per fermentació.
Moltes plantes produeixen el midó com un dipòsit d'energia, i el midó és en realitat un polímer. En realitat, un polímer no ho és, sinó que ho formen dos polímers: l'amilosa i l'amilopectina. Encara que existeixen dos polímers, tots dos tenen la mateixa molècula com a monòmer: la glucosa.
El que ocorre és que les molècules de glucosa s'uneixen entre si de manera diferent, la qual cosa permet la formació dels dos polímers citats. Per tant, per a resumir, podem dir que el midó és una cadena llarga de molècules de glucosa, i per descomptat, la glucosa pot ser una font d'energia per a molts éssers vius.
A més dels extrets de les plantes, els polímers biodegradables s'obtenen a partir de compostos que acumulen els microorganismes durant la fermentació. Alguns d'ells són polímers denominats PHA o polialcanoatos. Alguns bacteris les acumulen com a reserves d'energia i carboni, i a través d'elles produeixen alguns plàstics biodegradables.
En altres ocasions, els éssers vius no creguin directament polímers, però sí els monòmers necessaris per a elaborar artificialment determinats polímers. És el cas de l'àcid poliláctico o polímer PLA. Determinats microorganismes produeixen àcid làctic durant la fermentació. En la indústria de plàstics biodegradables, les molècules d'àcid làctic s'uneixen entre si formant artificialment una cadena denominada àcid poliláctico.
Atès que aquest polímer no es genera de manera espontània en la naturalesa, ho consideren sintètic, ja que la intervenció humana és fonamental per a aconseguir-ho. Malgrat ser sintètic, no deixa de ser biodegradable, ja que l'àcid poliláctico és bàsicament àcid làctic, i l'àcid làctic pot ser una font d'energia per a diferents éssers vius.
No tots els polímers biodegradables sintètics s'obtenen per vies renovables. Alguns tenen origen petroquímic, però la seva estructura permet la descomposició de diversos microorganismes.
Avanç significatiu en algunes indústries
L'interès pels materials biodegradables ha anat creixent en els últims anys i ha augmentat considerablement el nombre de biopolímers generats amb l'objectiu de substituir els plàstics convencionals. Milers de productes d'aquest tipus són patentats anualment.
L'Institut de Tecnologia del Plàstic AIMPLAS va realitzar un estudi per a conèixer l'estat dels polímers biodegradables en general. Per a conèixer l'estat general, es van analitzar aspectes com l'estat econòmic dels polímers biodegradables, les noves aplicacions per als polímers biodegradables, la normativa creada sobre aquest tema, etc.
Per a conèixer la situació econòmica es va revisar l'evolució de la producció de plàstics biodegradables en els últims anys, el preu, etc. Així es pot saber si es tracta o no d'una activitat en auge.
El resultat va ser afirmatiu, ja que tots els aspectes analitzats van indicar que la indústria està en auge i que seguirà en aquesta línia: la demanda de polímers biodegradables ha augmentat, la capacitat de producció, el preu ha disminuït bastant, etc.
Perquè una determinada tecnologia pugui arribar al mercat i evolucionar econòmicament és imprescindible realitzar recerques sobre aquest tema. Per tant, l'anàlisi de l'estat de les recerques en matèria de plàstics biodegradables permet conèixer cap a on evolucionarà el mercat en el futur quan els temes tractats s'implantin en la indústria.
Segons l'estudi d'AIMPLAS, en els últims vint anys s'ha produït un increment constant en el nombre de recerques sobre plàstics biodegradables. En els últims deu anys, per exemple, s'ha duplicat. els Estats Units, el Japó i la Xina són els països que més estudis han realitzat.
Per a conèixer què entra en la indústria de l'estudi, els experts recorren a patents. En definitiva, protegeixen les conclusions de les recerques a través de patents per a la seva comercialització. L'estudi realitzat per AIMPLAS va constatar que les indústries que més patents han obtingut en relació als polímers biodegradables són la medicina, l'agricultura, la indústria de l'envasament i embalat i la indústria del transport.
Llarg camí per davant
L'avanç de la indústria de plàstics biodegradables no significa, no obstant això, que pugui competir amb els plàstics convencionals. Per exemple, actualment els plàstics biodegradables disponibles no podrien substituir a una petita part dels usos que ofereixen els plàstics convencionals. I encara que el preu dels plàstics biodegradables ha disminuït parcialment, encara és bastant més car que el plàstic convencional.
En realitat, l'arma més poderosa dels plàstics biodegradables enfront d'altres plàstics convencionals és que són molt més respectuosos amb el medi ambient. No obstant això, no podem pensar que amb l'eliminació en gran manera dels plàstics convencionals s'acabaria per sempre el nostre mal ambiental en els plàstics.
Perquè el nostre major problema és que usem massa plàstic. Un europeu consumeix una mitjana de 100 quilos de plàstic en un any. Suposem que tot el plàstic que utilitzem ara el fem a partir de matèries primeres renovables, com el midó extret de la patata. Pensi's en la quantitat de terrenys que necessitaríem per a plantar tota la patata necessària, en la quantitat de recursos que necessitaríem per a créixer, en la quantitat d'aigua i energia que dissipem des que prenem la patata fins a aconseguir un producte de plàstic net, etc...
Per tant, fomentar la producció de plàstics biodegradables està bé, però seria molt més beneficiós per al medi ambient si s'acostumés a utilitzar menys...
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
