11. El futuro del plástico

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Tomado de (Teuten et al., 2007).

Los polímeros degradables se han defendido como una alternativa a los plásticos convencionales a base de aceite y su producción ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. Los materiales con una funcionalidad comparable a los plásticos convencionales ahora se pueden producir a escala industrial; son más caros que los polímeros convencionales y representan menos del 1 por ciento de la producción de plásticos. Los biopolímeros se diferencian de los polímeros convencionales en que su materia prima proviene de biomasa renovable en lugar de ser a base de petróleo. Pueden ser polímeros naturales (por ejemplo, celulosa), o polímeros sintéticos hechos de monómeros de biomasa (por ejemplo, PLA) o polímeros sintéticos hechos de monómeros sintéticos derivados de biomasa (por ejemplo, polietileno derivado de bioetanol).

A menudo se describen como polímeros renovables ya que la biomasa original, por ejemplo, el maíz cultivado en la agricultura, se puede reproducir. La emisión neta de dióxido de carbono puede ser menor que la de los polímeros convencionales, pero no es cero ya que la agricultura y la producción de pesticidas generan emisiones de dióxido de carbono. Además, como consecuencia del rápido crecimiento de nuestra población humana, parece poco probable que haya suficiente tierra para cultivar alimentos, y mucho menos para cantidades sustanciales de envases en los que envolverlos. Una solución es reciclar los desechos de alimentos en biopolímeros; esto tiene su mérito, pero en última instancia estará limitado por la cantidad de alimentos de desecho disponibles.

Figura 11‑1. Como todas las modas verdes es peligroso emplear estas nuevas tecnologías sin la investigación pertinente, especialmente su efecto cuando son producidos en masa, ya sea concerniente a las materias primas que se necesitan, o sí son realmente biodegradables en términos prácticos.

Los biopolímeros que están diseñados para descomponerse en un compostador industrial se describen como "biodegradables", mientras que los que están destinados a degradarse en un compostador doméstico se conocen como "compostables". Hay beneficios de estos materiales biodegradables en aplicaciones específicas, por ejemplo, con el embalaje de productos altamente perecederos donde, lamentablemente, puede ser necesario desechar el producto perecedero sin abrir y sin usar junto con su envoltorio.

La degradación de los polímeros biodegradables, a diferencia de los compostables, puede ser muy lenta en los compostadores domésticos (normalmente menos del 5 % de pérdida de biomasa en 90 días). También es probable que la degradación de estos polímeros en los vertederos sea lenta y genere emisiones de metano no deseadas. Por lo tanto, los beneficios de los biopolímeros solo se obtienen si se desechan en un sistema de gestión de residuos apropiado que utilice sus características biodegradables. Por lo general, esto se logra mediante el compostaje industrial a 50°C durante unas 12 semanas para producir compost como un producto útil.

Algunos biopolímeros, como el PLA, son biodegradables, pero otros, como el polietileno derivado del bioetanol, no lo son. Otra complicación es que los polímeros degradables, a diferencia de los biodegradables (también llamados 'oxobiodegradables', 'oxidegradables' o 'UV-degradables') también pueden fabricarse a partir de fuentes a base de aceite, pero como consecuencia no son biopolímeros. Estos materiales degradables son típicamente polietileno junto con aditivos para acelerar la degradación. Se utilizan en una variedad de aplicaciones y están diseñados para descomponerse bajo la exposición UV y/o el calor seco y el estrés mecánico, dejando pequeñas partículas de plástico. No se degradan de manera efectiva en los vertederos y se sabe poco sobre la escala de tiempo, el alcance o las consecuencias de su degradación en entornos naturales. Los polímeros degradables también podrían comprometer la calidad de los plásticos reciclados si ingresan al flujo de reciclaje. Como consecuencia, no se recomienda el uso de polímeros degradables para el empaque minorista primario.

Figura 11‑2. Algunos problemas medioambientales de nuestra sociedad moderna son semejantes a las mitológica hidra de Lerna, si cortas una cabeza (acumulación de plásticos), te sale otra u otras nuevas (falta de cereales para alimentar a la población humana porque están siendo utilizados para hacer plásticos).

Existe una idea errónea popular de que los polímeros degradables y biodegradables ofrecen soluciones a los problemas de los desechos plásticos y los peligros ambientales asociados que resultan de la basura. Sin embargo, es poco probable que la mayoría de estos materiales se degraden rápidamente en los hábitats naturales, y existe la preocupación de que los polímeros degradables a base de aceite simplemente se desintegren en piezas pequeñas que no son en sí mismas más degradables que el plástico convencional. Entonces, si bien los polímeros biodegradables ofrecen algunas soluciones para el manejo de desechos, existen limitaciones y malentendidos considerables entre el público en general acerca de su aplicación. Para obtener el máximo beneficio de los materiales degradables, biodegradables y compostables, es esencial identificar usos específicos que ofrezcan claras ventajas y perfeccionar las normas nacionales e internacionales y el etiquetado del producto asociado para indicar uso adecuado y eliminación adecuada.

De cara al futuro, no parece que nos acerquemos al final de la "era plástica" descrita por Yarsley y Couzens en la década de 1940, y los plásticos pueden contribuir mucho a la sociedad. La velocidad del cambio tecnológico está aumentando exponencialmente de tal manera que la vida en 2030 será irreconocible en comparación con la vida actual; los plásticos jugarán un papel importante en este cambio. Los materiales plásticos tienen el potencial de traer avances científicos y médicos, para aliviar el sufrimiento y ayudar a reducir la huella ambiental de la humanidad en el planeta, tenga en cuenta que no usáramos plásticos, tendríamos que virar al uso de la madera, y no habrían bosques suficientes para sustituir el plástico que usamos actualmente.

Figura 11‑3. Regresando a nuestra analogía con la hidra de Lerna,  si cortamos una cabeza (usar cualquier plástico), aparecen otras nueva (reemplazarlo con madera y destruir los bosques).

Es probable que los plásticos desempeñen un papel cada vez mayor en las aplicaciones médicas, incluidos los trasplantes de tejidos y órganos; los componentes livianos, como los del nuevo Boeing 787, reducirán el uso de combustible en el transporte; los componentes para la generación de energía renovable y el aislamiento ayudarán a reducir las emisiones de carbono y, sin duda, los envases de plástico inteligentes podrán controlar e indicar la calidad de los productos perecederos.

En conclusión, los plásticos ofrecen beneficios considerables para el futuro, pero es evidente que nuestros enfoques actuales de producción, uso y eliminación no son sostenibles y presentan preocupaciones para la vida silvestre y la salud humana. Tenemos un conocimiento considerable sobre muchos de los peligros ambientales, y la información sobre los efectos en la salud humana está creciendo, pero aún quedan muchas preocupaciones e incertidumbres.

Hay un papel para las personas, mediante el uso y la eliminación adecuados, en particular el reciclaje; para la industria mediante la adopción de la química ecológica, la reducción de materiales y el diseño de productos para la reutilización y/o la reciclabilidad al final de su vida útil y para los gobiernos y los encargados de formular políticas mediante el establecimiento de estándares y objetivos, mediante la definición de un etiquetado de productos apropiado para informar e incentivar el cambio y mediante la financiación de instituciones académicas pertinentes. investigaciones y desarrollos tecnológicos.

Estas medidas deben considerarse dentro de un marco de análisis del ciclo de vida y esto debe incorporar todas las etapas clave en la producción de plástico, incluida la síntesis de los productos químicos que se utilizan en la producción, junto con el uso y la eliminación.

En nuestra opinión, estas acciones están atrasadas y ahora se requieren con efecto urgente; existen diversos peligros ambientales asociados con la acumulación de desechos plásticos y existe una creciente preocupación por los efectos en la salud humana, sin embargo, la producción de plástico continúa creciendo a aproximadamente un 9 por ciento anual.

En consecuencia, la cantidad de plásticos producidos en los primeros 10 años del presente siglo se acercará al total producido en todo el siglo anterior.