Biopolímeros plásticos de origen renovable

La necesidad de reducir el alto grado de dependencia de los compuestos de origen fósil, hace pensar en la incorporación dentro de la cadena del petróleo de materias primas renovables, que no sólo afecten a la producción energética sino también a los productos derivados de la industria petroquímica, como los plásticos. Esta posibilidad viene dada entre otras, por la producción de polímeros biodegradables, a partir de una fuente de carbono residual como materia prima.

Para la producción de materiales plásticos comunes, se usan reservas fósiles no renovables, lo que contribuye al agotamiento de las reservas energéticas naturales que el planeta posee, contribuyendo al aumento de los gases de efecto invernadero (GEI). Estos materiales convencionales, por su propia naturaleza, son estables desde el punto de vista químico, lo que quiere decir que permanecen inalterados durante largos periodos de tiempo en el medio ambiente.   Los biopolímeros plásticos de origen renovables son unas estructuras moleculares compuestas por cadenas de monómeros, que en conjunto poseen una estructuras y propiedades similares a los plásticos de origen fósil. Usando como materia prima para la fermentación bacteriana de fuentes de carbono de origen renovable, como pueden ser los azucares procedentes de cultivos energéticos o los residuos generados en diferentes industrias (biodiesel, aguas residuales, biomasa...) se pueden conseguir dichos biopolímeros, con la propiedad fundamental de que son biodegradables y totalmente inocuos en el momento de su descomposición. En el caso de usar como materia prima, los residuos obtenidos en la industria del biodiesel (glicerina cruda), los biopolímeros con mayor proyección son el PLA (ácido poliláctico) y el PHA (polihidroxialcanatos), obtenidos mediante fermentación bacteriana y con propiedades similares a los termoplásticos.     Las propiedades y características de biodegradabilidad que dichos polímeros poseen, les hacen muy versátiles para un gran número de funciones, como por ejemplo su uso en el packaging (envases), utilidades biomédicas (suturas, temporary sccalfolds, capsulas de liberación controlada y cirugía facial) principalmente.         Acido Poliláctico (PLA):   El ácido poliláctico o PLA es un polímero del ácido láctico que puede reemplazar a los polímeros basados en recursos no renovables. Las ventajas son su biodegradabilidad y su posible procedencia a partir de materias primas renovables. La principal ruta seguida actualmente para la producción comercial de ácido láctico está basada en el uso de sustratos azucarados o amiláceos (normalmente de origen vegetal) por parte de bacterias fermentativas.   Entre los diferentes materiales plásticos biodegradables, el ácido poliláctico (PLA) es el que mayor potencial posee como sustituto del plástico convencional, porque además de sus excelentes propiedades mecánicas y físicas, puede ser procesado por la maquinaria ya existente. El PLA es también un material muy versátil ya que puede ser elaborado con varias formulaciones para alcanzar la mayoría de especificaciones de los diferentes productos.     Polihidroxialcanato (PHA)   Los polihidroxialcanoatos (PHAs), son polímeros producidos como material de reserva por diversos grupos bacterianos que resultan de gran aplicación en biotecnología y en la industria farmacéutica. Son sintetizados cuando el medio de cultivo posee una fuente de carbono en exceso y un defecto de otro tipo de nutriente, normalmente nitrógeno o fósforo. Se depositan en las bacterias como cuerpos de inclusión, ocupando incluso más del 90% del peso, que serán utilizados como fuente de carbono y energía en condiciones de escasez nutricional.   El polihidroxialcanato más conocido y usado es el ácido poli-3-hidroxibutírico (PHB). Las propiedades del polímero que forma son similares a las del propileno, por lo que se define como un termoplástico. La diferencia principal que posee con los polímeros derivados del petróleo es su biodegradabilidad por microorganismos (bacterias, hongos y algas) que transforman el PHA en sustancias inocuas tales como CO2 y agua.