Resumen

Los plásticos son fundamentales en la sociedad moderna. Casi todo que consumimos tiene plásticos.

Como la mayoría de las personas ya saben, el plástico es muy difícil de ser descartado, pues no son biodegradables en el medio ambiente con grande facilidad. Así, para evitar el problema, alternativas fueron implantadas, como el reciclaje, o la sustitución del plástico común por plástico biodegradable, compatibles con la filosofía de preservación ambiental

Los plásticos biodegradables son polímeros que se degradan completamente por ataque microbiano en corto espacio de tiempo, sobre condiciones apropiadas del medio ambiente

El objetivo de nuestra investigación Obtener un bioplástico a base de almidón extraído de la cáscara de plátano. Descubrir las diferencias entre el plástico derivado del petróleo y el bioplástico

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

El uso excesivo de plásticos derivados del petróleo los cuales tardan en degradarse más de 10 años traen como consecuencia serios trastornos de contaminación que ponen en riesgo la vida de todo ser que habita nuestro planeta tierra

Antecedentes

• Plásticos biodegradables y la preservación ambiental

Los plásticos son fundamentales en la sociedad moderna. Casi todo que consumimos tiene plásticos. Un embalaje de refresco que más gusta, o un protector moderno de su celular nuevo. Del producto más corriente al más audaz, está la presencia de plástico en su composición. Sin embargo, como la mayoría de las personas ya saben, el plástico es muy difícil de ser descartado, pues no son biodegradables en el medio ambiente con grande facilidad. Así, para evitar el problema, alternativas fueron implantadas, como el reciclaje, o la sustitución del plástico común por plástico biodegradable, compatibles con la filosofía de preservación ambiental

Los plásticos biodegradables son polímeros que se degradan completamente por ataque microbiano en corto espacio de tiempo, sobre condiciones apropiadas del medio ambiente. Sin embargo, de acuerdo Squio e Aragão (2004), a pesar de las innumerables posibilidades de aplicación (como embalajes de productos de limpieza, cosméticos y alimentos, bolsas descartables, juguetes, prótesis, etc.) y de las inmensas ventajas para el medio ambiente, los plásticos biodegradables aún tienen participación mínima en el mercado internacional, en virtud de su alto costo a los plásticos petroquímicos y a las dificultades de procesamiento. De acuerdo con Song et al (2009), el costo para la fabricación de plástico petroquímico se gastaba en torno de 1,2 euros por kilogramo (aproximadamente 4,5 soles por kilogramo). Es decir, un costo a ser considerado.

Para tanto, muchas investigaciones están siendo conducidas con la intención de mejorar el plástico biodegradable, gastando poco. En estudios desarrollados por Squio y Aragão (2004), la utilización de microorganismos para la producción de poliésteres simples que, posteriormente son utilizados en la fabricación de plástico biodegradable, han tenido un efecto muy positivo. En su investigación, la utilización de la bacteria Ralstonia eutropha para la síntesis y acumulo de poliésteres han generado resultados satisfactorios. La caña de azúcar también está siendo estudiada como una posible fuente para el desarrollo de poliésteres, formando resinas que pueden ser utilizadas para la fabricación de plásticos biodegradables, además, varios estudios están siendo conducidos con el suero de leche y aceites y grasas para la fabricación a bajo costo de los biodegradables (Squio y Aragão, 2004).

Sin embargo, gastar menos no es apenas el enfoque. Muchas otras investigaciones están siendo realizadas para mostrar ventajas del uso de plástico biodegradable, en cuanto esa práctica puede favorecer el medio ambiente. Estudios realizados por Mohanty et al (2000) muestran que los biodegradables son la respuesta para una economía sustentable y para el desarrollo de atractivos tecnológicos ecológicos. Esas innovaciones generadas por el perfeccionamiento del plástico biodegradable conducen para la preservación de los combustibles fósiles, la degradación biológica completa del material descartado en el ambiente, la reducción del volumen de desperdicio y compostaje natural, protegiendo el ambiente, a través de la reducción de dióxido de carbono, bien como la aplicación de sus residuos en la agricultura convencional.  En estudios desarrollados por Suyama et al (1998), demostraron que microorganismos simples presentes en el suelo, como la Escheria coli, son los principales responsables por la degradación del plástico biodegradable, comprobando más una vez la facilidad de remoción de ese material en el medio ambiente, además de liberar residuos que pueden ser reutilizados en el ambiente. Song et al (2009) demostraron la eficiencia del proceso de degradación de los productos biodegradables. Los plásticos llevaron en torno de 180 días para ser degradados en compostadores caseros, y sus productos liberados para el medio ambiente.

De esa manera queda claro como los productos biodegradables son importantes para el medio ambiente. A pesar del alto costo de fabricación, estos productos presentan ventajas interesantes desde el punto de vista ambiental, como, por ejemplo: reducción de liberación de dióxido de carbono, reducción del volumen de desperdicio, y aplicación de sus residuos en el cultivo de hortalizas. Sin embargo, la divulgación de los beneficios de los productos biodegradables necesita ser mejor divulgada. Muchas personas aún presentan una cierta desconfianza cuando se habla de plástico biodegradable puedan hacer aún más parte de nuestra vida, con un precio reducido. Así, es primordial la educación y concientización de la importancia de esos productos para el medio ambiente. Quién sabe?, así podríamos entrar en un equilibrio con la naturaleza.

Plásticos biodegradables

Crecerán las aplicaciones de los plásticos naturales en la agroalimentación

Hay alternativas a los habituales filmes de polietileno, a los termoplásticos, plásticos dificilmente inflamables, botellas de PET o de polieuretano. El aceite de ricino sirve para fabricar poliamida, lignina y aceite de soja de polierutano.

Para sus tractores, John Deere utiliza piezas fabricadas a partir de aceite de soja o de plásticos reforzados con fibra de lino. La revista Campo y Mecánica publicada en España por el grupo John Deere explica en un artículo de Rainer Maché que los plásticos biodegradables procedentes de materias primas renovables dan un nuevo impulso a los ciclos agrícolas naturales.

Al igual como las bolsas de basura fabricadas por Ecovío, un bioplástico de BASF, la plasticulture, las aplicaciones de los plasticos en la agricultura, está frente a innovaciones ecológicas que son respetuosas con el medioambiente. El debate sobre el desvío de reservas alimentarias no afecta a este segmento, se dice en el reportaje de Maché. La fabricación de la materia prima principal, al ácido poliláctico procedente del almidón de maiz (PLA, polylactic acid) absorbe apenas un 0,1% de la producción de maiz norteamericana.

Biotello es una marca italiana de plásticos

El lactosuero, procedente de las industrias lácteas y quesera, se convierte en plástico y después en humus. La fécula de patata constituye la segunda fuente de materia prima. Con ella la empresa Sphere España de Utebo, cerca de Zaragoza, fabrica filmes para la agricultura.

En los ensayos hortícolas que realiza el ITG en La Rioja y Navarra, en espárrago, tomate de conserva, alcachofa y otras hortalizas, los acolchados con plásticos negros son casi siempre realizados usando filmes biodegradables y los agricultores en Navarra los utilizan habitualmente. Algunos cultivadores de flores en Alemania,, utilizan estos plásticos en acolchados desde hace 8 años, les ahorran quitar las hierbas y después de la cosecha “los despedazamos y enterramos y los filmes prácticamente desaparecen de un año para el otro.

Ensayos en el ITG de Navarra

El plástico con mayor consumo en las aplicaciones agrícolas con 1,3 millones de toneladas es para los invernaderos, según Pilar Villanueva de Aimplás y después vienen los acolchados.

Otros datos

Los bioplásticos son el doble o el triple de caros. La implantación de su utilización necesita de innovaciones en las costumbres de la gente y la ayuda de los administradores públicos mediante una legislación respetuosa con el medioambiente que además de decirlo también lo sea en sus regulaciones. En los Juegos Olímpicos de Londres, los envases alimentarios o los vasos, platos y cubiertos de las empresas de catering estarán fabricados con materiales compostables. En este caso, el comité organizador de los Juegos lo requerirá en sus licitaciones a los proveedores

Las capacidades de producción de bioplásticos en 2010 era de 700.000 toneladas y en 2015 deberán pasar a ser de 1,7 millones de toneladas. Las materias primas son entre otras: maiz, patata, trigo, remolacha azucarera, lactosuero, tapioca, boniato, caña de azúcar, ricino y soja, además de cañamo, lino y sisal para los plásticos reforzados con fibras.

La agricultura europea produce 1,2 millones de toneladas de plásticos que hay que eliminar. Sólo se recicla un 22%, un 26% se transforma en energía y el resto acaba en los vertederos, según www.european-bioplastics.or

Plásticos biodegradables aumentan el reciclaje orgánico y mejoran el reciclaje mecánico

Nuevos estudios confirman que los plásticos biodegradables aumentan el reciclaje orgánico y mejoran el reciclaje mecánico

Los plásticos biodegradables ofrecen soluciones innovadoras para mejorar la calidad del reciclaje, facilitando los medios más eficientes de recogida selectiva de residuos. Esto ha sido confirmado por un nuevo estudio sobre los efectos de plásticos biodegradables en corrientes de reciclado de plástico en Italia, donde todas las bolsas de un solo uso deben ser compostables desde 2011.

Analizando la calidad de los plásticos reciclados de 19 instalaciones de clasificación y reciclaje de residuos en todo el país, Corepla encontró que los plásticos compostables componen sólo el 0,85% de la entrada de plástico. Estudios similares realizados por la Universidad de Wageningen no muestran efectos negativos sobre las propiedades de los plásticos reciclados que contengan película de almidón y reciclados PLA. Los plásticos biodegradables están diseñados para ser tratados en plantas de compostaje industriales. Si entran en corrientes de reciclaje mecánico por tirarlo de forma incorrecta, pueden clasificarse fácilmente mediante tecnologías de clasificación disponibles tales como infrarrojo cercano, como mostraron las recientes pruebas por el instituto de investigación alemán Knoten Weimar.

Los plásticos biodegradables facilitan la recogida separada de biorresiduos y ayudan a desviar los desechos orgánicos de otros flujos de reciclaje. Sin embargo, la contaminación de los flujos de residuos orgánicos por tirar de forma incorrecta plásticos no compostables es alta y constituye un verdadero problema para las instalaciones de compostaje. El Italian Composters Consortium, en cooperación con Corepla, realizó pruebas en 27 plantas de compostaje en Italia y encontró que la contaminación de residuos orgánicos por plásticos no compostables alcanza hasta el 3,1% de media.

“Los resultados de estos estudios llevados a cabo en condiciones reales en las plantas de reciclaje confirman que las inversiones en la modernización de la infraestructura de gestión de residuos y recogida separada de residuos obligatoria es necesario para mejorar la calidad y cantidad del reciclaje de plásticos”, dijo Hasso von Pogrell, director administrativo de European Bioplastics.

LOS DESECHABLES BIODEGRADABLES ECOSHELL HAN SIDO DESARROLLADOS PARA CUIDAR EL MEDIO AMBIENTE.

Dada esta preocupación hemos creado y desarrollado la tecnología para crear productos elaborados a base de biomasa. La cual logra que nuestros productos tengan un tiempo de biodegradación de 90 a 240 días sin dejar residuos tóxicos en el medio ambiente gracias a que los micro-organismos se alimentan de los productos logrando reintegrarlos a la naturaleza.

Estamos seguros que nuestra gama de productos se ajusta a tus necesidades; son excelentes para restaurantes, oficinas, hoteles, tiendas e incluso para tu casa y cualquier lugar donde usas desechables y bolsas. ¿Por qué seguir usando plástico o unicel que contaminan nuestro medio ambiente?…¿Sabías que un producto elaborado de plástico tarda aproximadamente 500 años en degradarse o el unicel que su tiempo es de 1,600 años? O peor aún los oxo-degradables que dejan residuos tóxicos…

Los plásticos Biodegradables son parte de una amplia familia de plásticos. Pueden ser producidos a partir de recursos renovables ó de origen fósil.  Siendo una clase relativamente joven de polímeros, nuevos productos, procesos  y aplicaciones, son actualmente explorados por la cadena de valor de los plásticos y sus clientes. Según Steven Mojo, Director del Instituto de Productos Biodegradables, “muchos productos en el mercado actual son combinaciones de materiales basados en el petróleo  y otros renovables. “Biopolímero” es uno de esos términos que ingresaran a un léxico especializado sin tener una clara definición. De esta manera es posible tener una mezcla de materiales sintéticos y renovables que no sea biodegradable, o un plástico que sea completamente renovable, y que no sea sin embargo biodegradable.”

El objetivo de nuestra posición es uniformar y entender los conceptos y la terminología en el campo de los plásticos Biodegradables con el objeto de reducir la confusión en el mercado y contribuir de una manera importante y valiosa a la sustentabilidad ambiental.

Biodegradable

Son materiales capaces de desarrollar una descomposición aeróbica ó anaeróbica por acción de microorganismos tales como bacterias, hongos y algas bajo condiciones que naturalmente ocurren en la biosfera. Son degradados por acción enzimática de los microorganismos bajo condiciones normales del medio ambiente.  Son obtenidos usualmente por vía fermentativa y se los denomina también Biopolímeros. Como ejemplos tenemos el BiopolTM poliésteres copolímeros del tipo polihidroxibutirato (PHB)/polihidroxivalerato(PHV), el Pululano (que es un polisacárido), el PLA (Acido poliláctico), etc.  Este último (PLA) es uno de los más conocidos y está  basado 100% en el almidón obtenido del maíz, trigo ó papas. El almidón es transformado biológicamente (fermentación) mediante microorganismos en ácido láctico que es el monómero básico, que mediante un proceso químico se polimeriza transformándolo en largas cadenas moleculares denominadas acido poliláctico.  Puede ser extrudado, inyectado, soplado, termoformado, impreso y sellado por calor para producir blister, bandejas y películas. Tiene también usos médicos en suturas, implantes y sistemas de liberación de drogas.   Existen también bioplásticos producidos directamente por las bacterias que desarrollan gránulos de un plástico llamado Polyhydroxyalkanoate (PHA) dentro de la célula misma. La bacteria se desarrolla y reproduce en un cultivo y el material plástico luego se separa y purifica.  Existen polímeros biodegradables de origen petroquímico como la Policaprolactona (PCL) que es un poliéster alifático que es verdaderamente biodegradable sin el requerimiento previo de la fotodegradación. En ambiente de compost la policaprolactona es asimilada totalmente por los microorganismos y la velocidad de degradación depende de varios factores tales como espesor de la muestra, humedad, temperatura, oxigeno, etc. Se usa entre otras aplicaciones como reemplazo del yeso en aplicaciones ortopédicas. Existen también en el mercado mezclas de PCL con almidón tales como el Mater-biTM que se usa para producir películas, artículos inyectados, productos termoformados, etc.   Los Biopolímeros se fabrican en pequeña escala y no hay producción nacional son por lo tanto muy caros, no son de uso masivo y sus aplicaciones están limitadas a usos de muy alto valor como productos medicinales (suturas, material para taponajes quirúrgicos, etc) y aplicaciones con importante marketing ecológico.  Según Steven Mojo, Director del Instituto de Productos Biodegradables, “Lo importante cuando se discuten las diferencias entre varios biopolímeros es comprender sus propiedades y sus aplicaciones. Hay muy diferentes tipos de resinas y cada una tiene beneficios en cierto tipo de aplicaciones.

Se necesita observar los ciclos de vida de estos materiales bioplásticos. Considerar su fabricación, asi como su uso, y luego su eliminación final. Y luego debe comparar con los materiales de referencia para ver de qué tan completos son los ciclos de vida. En la medida en que los procesos para obtener estos materiales bioplásticos sean mejor comprendidos y definidos, los beneficios en términos de ciclo de vida comenzarán a aumentar.”

Solubles en agua

Son materiales que se solubilizan en presencia de agua, usualmente dentro de un rango específico de temperatura y luego se biodegradan mediante la acción de los microorganismos.  Pueden ser de origen natural como los polisacáridos por ejemplo el almidón y la celulosa ó de origen sintético ó petroquímico como el alcohol polivinilico ó copolímeros de arcrilamida con derivados del ácido acrílico.  Los polímeros de origen sintético no se usan en la fabricación de envases porque no se pueden transformar por los métodos de extrusión, inyección, etc. Se utilizan como espesantes para alimentos, pinturas, tratamiento de agua, etc.  Además pueden usarse  como coating en la industria textil y del papel y como adhesivos.

Biodesintegrables

Son materiales compuestos que están constituidos por una mezcla de una parte orgánica biodegradable con poliolefinas por ejemplo mezclas de almidón con Polietileno, Polipropileno y sus copolímeros, etc. Los microorganismos metabolizan y biodegradan la fracción orgánica (almidón) mientras que la fracción polimérica queda sin atacar con lo cual la fracción de poliolefina no sufre cambios importantes. Estos materiales no son plásticos biodegradables propiamente dicho y a pesar que se conocen desde la década del 70 no son usados comercialmente. Se han producido bolsas de comercio con mezclas de Polietileno con almidón que no han tenido éxito comercial debido a que el agregado del almidón reduce significativamente todas las propiedades físicomecánicas con lo cual se debe aumentar mucho el espesor de la bolsa con el consecuente aumento del costo. Existen empresas que venden concentrado (Masterbatch) de polímero con almidón que se agregan durante la extrusión de la película ó inyección de artículos diversos para transformarlos en biodesintegrables. Una desventaja adicional de está técnica es la gran sensibilidad del almidón a la humedad (higroscópico) lo que hace que deban tomarse precauciones especiales durante la transformación para evitar defectos provocados por la humedad del polímero.

Métodos para medir la biodegradación

Según Steven Mojo, Director del Instituto de Productos Biodegradables, “no se puede utilizar indistintamente los términos “biodegradable” y “aptos para compostaje”. Uno describe un proceso, mientras que el otro describe dónde y cuándo el proceso tomará lugar.  La biodegradación es un proceso que puede tener lugar en diferentes ambientes como los suelos, las tierras de compostaje, plantas de tratamiento de aguas, ambientes marinos, etc. No todos los materiales son biodegradables bajo todas las condiciones.  Cuando se dice que un material es “apto para compostaje” se habla del lugar donde ocurrirá el proceso y en qué período de tiempo. Cuando un producto esta diseñado para el compostaje, debe cumplir con  normas.” Existen normas internacionales que regulan y miden la velocidad de los procesos de degradación y de biodegradación tanto en Estados Unidos como en Europa. Las más conocidas son:

• Estados Unidos: ASTM D6400-99 “Especificación Standard para los plásticos compostables” que es una norma que establece los requisitos y la norma ASTM D5338-98 “Método de ensayo standard para la determinación de la degradación aeróbica de los materiales plásticos en condiciones controladas de compostaje” que es una norma de procedimiento para medir la degradación aeróbica.
• Europa: EN 13432 “Requisitos de los envases y embalajes valorizables mediante compostaje y biodegradación” y la norma EN 14855 “Determinación de la biodegradabilidad aeróbica final y desintegración de materiales plásticos en condiciones de compostaje controladas” que es la norma que describe el procedimiento del análisis.

El objetivo de estas normas es especificar los plásticos y los productos fabricados con plásticos que son designados como compostables en instalaciones municipales ó industriales de compostaje aeróbico; así como los requerimientos para que productos para envasado puedan llevar la inscripción ó etiqueta “Compostable en instalaciones industriales ó municipales”. Además las propiedades de estas especificaciones son las requeridas para determinar si los productos fabricados con los plásticos se compostan adecuadamente incluyendo la biodegradación a una velocidad compatible con materiales que normalmente se someten al proceso de compostaje (por ejemplo restos de comestibles). Así mismo las propiedades requeridas en las normas son las necesarias para determinar que el proceso de degradación de estos materiales no disminuya la calidad y el valor del compost resultante. Según Steven Mojo, Director del Instituto de Productos Biodegradables, “los productos que cumplan con los requerimientos de estas normas se desintegran rápidamente en una planta de compostaje dirigida profesionalmente, se biodegradarán bajo condiciones apropiadas, no reducirían el valor o la utilidad del abono final y producirán humus que contribuye a la vida de la planta”. Para el caso puntual de Argentina, el IRAM (Instituto Argentino de Normalización y Certificación) conformó la comisión “Materiales Plásticos Biodegradables/Compostables”. Dicha comisión elaboró el Esquema N° 2 de Norma IRAM 29420 cuyo título es: Materiales Plásticos Biodegradables y/o Compostables – Terminología, que actualmente se encuentra en discusión pública. Asimismo se inició la redacción del Esquema N° 1 de la norma IRAM 29421 titulada: Materiales Plásticos Biodegradables y/o Compostables. Requisitos de los envases y embalajes valorizables mediante compostaje y biodegradación

Biodegradación y normas internacionales

Los plásticos biodegradables deben cumplir con las normas internacionales ya sean las normas ASTM D6400 ó EN 13432 que están descriptas detalladamente en el Boletín Técnico N° 21. Asimismo para que un envase tenga la etiqueta impresa de Biodegradable (ó el símbolo de biodegradable ó compostable) debe incluir la norma que cumple y la aprobación de un instituto independiente reconocido localmente ó internacionalmente.

Biodegradación y basura arrojada a la vía pública (litter)   Si analizamos la relación entre los envases biodegradables y el litter (término inglés con el que se describe a la basura que es tirada fuera del circuito de recolección de residuos)  llegamos a la conclusión que la biodegradación no es una solución al problema del litter por el simple hecho que la biodegradación de los envases no es instantánea luego de desechado un envase. Un envase biodegradable no desaparece mágicamente cuando se lo arroja a la vía pública. La biodegradación de los biopolímeros lleva un tiempo considerable del orden de meses en condiciones adecuadas que favorezcan la biodegradabilidad. Es más, la mayoría de los biopolímeros están diseñados para biodegradarse en condiciones de compostaje es decir en condiciones de humedad, cultivos de microorganismos, temperatura y mezclado adecuados como se explica exhaustivamente en el Boletín Técnico N° 21 “Degradación de los materiales plásticos”. Por lo tanto si se adoptaran polímeros biodegradables las bolsas inadecuadamente dispuestas seguirían volando por la acción del viento durante muchos meses de la misma manera que sucede hoy con la consiguiente frustración de funcionarios y ciudadanos que realizaron un importante esfuerzo en el eventual cambio. Existen opiniones en el sentido de que el uso de envases biodegradables podrían incrementar al problema del litter dado que en general la gente piensa que este tipo de plástico desaparecería rápidamente del ambiente. La solución para terminar con los residuos que vuelan por acción del viento es una correcta recolección con los elementos adecuados y su disposición final en rellenos sanitarios de correcto diseño y operación. En otras palabras terminar con los basurales a cielo abierto. Para prevenir el problema del litter se requiere una combinación de educación, cultura ambiental, compromiso ciudadano, concientización por el cuidado del medio ambiente y un gran respeto por las normas de urbanidad.

Biodegradación y manejo de los residuos domiciliarios

En las consideraciones respecto al manejo de los residuos domiciliarios y urbanos deben ser consideradas todas las posibilidades y opciones que ofrece la tecnología actual tales como recuperación de la energía, reciclado, rellenos sanitarios, etc. Asimismo los residuos biodegradables no deben interferir en los procesos de reciclado ya que al mezclarlos con otros plásticos impiden el reciclado a productos finales de larga duración tales como postes, caños, bancos de plaza, cables, etc. En este caso se deberían implementar circuitos de recolección diferenciados que en el caso de los plásticos biodegradables debería incluir el compostaje.

Biodegradación y compost

Los materiales biodegradables no deben afectar adversamente la calidad del compost obtenido de la fracción orgánica de los residuos urbanos. Los materiales plásticos biodegradables no deben contribuir al incremento de metales con potencial toxicidad y no afectar el crecimiento de las plantas.

Biodegradación y avance tecnológico

Plastivida® Argentina recibe con agrado y apoya todas las innovaciones y desarrollos que permiten a los productos plásticos cumplir con nuevos requerimientos funcionales en aplicaciones específicas incluyendo la biodegradabilidad como una característica.

Plásticos biodegradables y  Bolsas plásticas biodegradables Es importante aclarar el concepto de biodegradación, degradación y compostabilidad de los materiales plásticos dado que con frecuencia aparecen estos términos en los proyectos de leyes a nivel provincial y municipal y también en los medios de comunicación, usados  sin precisión técnica. Rara vez se definen estos términos en forma científica o se hace referencia a las normas internacionales que regulan objetivamente la degradación, biodegradación y compostabilidad de los materiales plásticos. Casi siempre estos conceptos se usan en forma muy general sin especificar en qué condiciones o ambiente se lleva a cabo la biodegradación, ni los tiempos involucrados en el proceso. En muchos casos estos términos son usados subjetivamente, como una solución “mágica” para los problemas de los residuos así como de la basura dispersa en los espacios públicos.

Las normas  internacionales (EN 13432 (Unión Europea) y ASTM D-6400 (USA)) son las que establecen los requisitos técnicos para los materiales plásticos biodegradables y compostables. Para que los residuos de los mismos se dispongan  eficientemente, es necesaria la existencia de  plantas de compostaje  para que se lleve a cabo la biodegradación en condiciones controladas.  Entonces, se tiene que certificar que el material realmente cumpla con todos los requisitos de un bioplástico, es decir, que sea biodegradable, compostable y no afecte el medio ambiente.  En los últimos años en algunos países se han comercializado bolsas y artículos de plástico al que se le agregan aditivos denominados “prodegradantes” en la etapa de transformación,  destinados a acelerar la degradación en el medio ambiente. Las bolsas que se fabrican con materiales que contienen dichos aditivos, reciben incorrectamente el nombre de oxibiodegradables (también oxobiodegradables) dado que no hay hasta el momento consenso a nivel internacional  que se produzca el proceso de biodegradación total cuando se encuentran en el medio ambiente. La denominación correcta sería oxidegradables/oxodegradables  hasta tanto se pueda demostrar fehacientemente lo anterior, ya que sólo se ha constatado que se degradan perdiendo propiedades mecánicas, tornándose frágiles y fragmentándose en pequeñas  partículas. En otras palabras, los aditivos “prodegradantes” no hacen, según la información que dispone hasta el momento la Asociación Europea de Fabricantes de Materiales Biodegradables (European Bioplastics), que los plásticos oxodegradables / oxidegradables sean biodegradables.  Recientes estudios realizados por la California State University han demostrado que las bolsas que contienen aditivos oxidegradables no se degradan en las plantas de compostaje municipales donde se tratan los residuos orgánicos. Se hicieron ensayos en escala real de compostado de diferentes plásticos biodegradables y se llegó a la conclusión que los materiales verdaderamente biodegradables cumplían con los requisitos de compostaje, mientras que las bolsas con aditivo oxidegradable no lo hacían. Cabe señalar que los ensayos se realizaron en diferentes condiciones: uno compostando residuos de comida o alimentos y otro compostando residuos del corte del pasto de jardines y parques, y en ambos se llegó a la misma conclusión.  La utilización de bolsas de bioplásticos  en reemplazo de las bolsas plásticas tradicionales es técnicamente imposible por los siguientes motivos:

1. a) Capacidad de producción mundial de bioplásticos insuficiente. b) Estos materiales no se producen actualmente en el país, lo que somete a la provisión desde el exterior vía importación. c) El costo es hasta 10 veces superior al de las bolsas tradicionales. d) La única alternativa posible en la disposición final de los residuos es el tratamiento en plantas de compostaje, imposibilitando cualquier forma de reciclado.

La utilización de bolsas de materiales oxidegradables en reemplazo de las bolsas plásticas tradicionales actualmente no es posible por los siguientes motivos:

1. a) No existe consenso a nivel mundial sobre su biodegradabilidad y compostabilidad, así como sobre su impacto sobre el medio ambiente.
2. b) Los aditivos “prodegradantes” no se fabrican actualmente en el país, por lo que se depende de su provisión desde el exterior.

Objetivo

Obtener un bioplástico a base de almidón extraído de la cáscara de plátano.

Descubrir las diferencias entre el plástico derivado del petróleo y el bioplástico.

Justificación

Este tema nos intereso por que nos dimos cuenta que los plásticos derivados del petróleo contaminan demasiado nuestro planeta tierra y tarda mucho tiempo en degradarse es por eso que queremos buscar una alternativa que sea mas amigable con nuestro medio ambiente.

Hipótesis

Si logramos descubrir las características y propiedades del plástico biodegradable hecho con cascaras de plátano, entonces podre informar a la población sobre los beneficios económicos, sociales y ecológicos que se obtendrían al usar este tipo de plásticos y así mismo concientizar a la población para que dejen de utilizar los plásticos derivados del petróleo que contaminan seriamente a nuestro ambiente.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales y métodos

Cáscaras de plátano

Jugo de naranja Agria

Parrilla

Termómetro

Horno de Estufa

Molienda Manual

Cuchillo

Agua

Vinagre

Glicerina

 Procedimiento para la extracción del almidón

 Solución antipardeamiento

Esta solución tiene como función evitar la oxidación enzimática del almidón. Esta solución se extrajo del jugo de la naranja agria; los cítricos ayudan a prevenir la oxidación.

 Lavado de los plátanos

El lavado de los plátanos se realizó con agua de la red pública,  con la intención de eliminar cualquier tipo de suciedad externa que pudiese presentarse en las cáscaras.

 Pelado de plátanos e inmersión de las cáscaras

Con ayuda de un cuchillo se realizan cortes a lo largo de la fruta, para posteriormente desprender la cáscara del plátano. Inmediatamente se debe hacer la inmersión de la cáscara, en la solución del jugo de naranja para evitar la oxidación.

 Rayado del endocarpio y deshidratación

Con ayuda de un cuchillo se rayan las cáscaras (el endocarpio) para extraer lo que queda del plátano, que es de donde se obtendrá posteriormente el almidón. A medida que se obtienen las tiras de almidón de las cáscaras, se van colocando en las parrillas, para ser deshidratadas.

 Molienda, triturado y tamizado

Una vez deshidratadas, las tiras se trituran y muelen, para obtener una especie de polvillo.

Para verificar si en efecto se estaba obteniendo almidón se procedió a colocar gotas de yodo sobre muestras del producto tamizado. La aparición de algún tipo de coloración oscura, es indicativo de la presencia de almidón en la sustancia.

 Procedimiento para la elaboración del bioplástico

Por cada cucharada de almidón se agregan 4 cucharadas de agua, una cucharada de vinagre y una cucharadita de glicerina. La mezcla obtenida se debe revolver hasta su completa homogenización y cocción hasta que espese. La pasta, así obtenida, se dispersa sobre una superficie seca y lisa para su secado.

Galería Método

Resultados

Después de realizar nuestra investigación experimental obtuvimos los siguientes resultados.

1.- Como resultado preliminar que nos arrojó nuestro experimento fue que después de mezclar el almidón extraído de las cáscaras de plátano, con el vinagre, la glicerina y agua obtuvimos una pasta obscura pero sin tanta consistencia plástica, aun cuando nos apegamos al procedimiento.

2.- Continuamos haciendo más pruebas hasta obtener las dimensiones equilibradas entre los ingredientes y el almidón obtenido de las cáscaras de plátano y dio como resultado un plástico  biodegradable con base de cáscaras más consistente

3.-Finalmente obtuvimos un plástico biodegradable con base de cáscaras de plátano el cual es un 90% natural y amigable con el medio ambiente, económico pero no muy fácil de elaborar

Galería Resultados

Discusión

A pesar de que la elaboración de los plásticos biodegrádales  con base de cáscara de plátano son relativamente  fácil de elaborar  y sobre todo  muy amigables con el medio ambiente, la mayoría de la población sigue prefiriendo el uso de los plásticos industrializados  por ser más económicos  no importando lo agresivo que llegan a ser estos  con nuestro medio ambiente  debido a las tantas sustancias químicas que se ocupan para su elaboración.

Conclusiones

Con esta investigación hemos descubierto que elaborar un plástico biodegradable  con base de cáscaras de plátano en muchas ocasiones resulta ser más caro y laborioso en relación a los plásticos  industrializados los cuales también se pueden producir en grandes cantidades lo que provoca que sus costos sean mas baratos. Sin embargo  podemos asegurar que nuestro plástico biodegradable con base de cascarse de plátano  tiene una extraordinaria ventaja  ya que es muy amigable con el medio ambiente  lo que en cierto momento nos podría traer enormes beneficios y así convertimos en una economía sustentable.

Otras ventajas que podríamos tener al utilizar  el plástico biodegradable con base de cáscaras de plátano  son :

a).- Reducción de bióxido de carbono.

b).- Reducción del volumen de desperdicios.

c).- Al degradarse el plástico biodegradable serviría en cierto momento como abono en el cultivo de hortalizas.

Finalmente podemos concluir que una de las desventajas que descubrimos al elaborar nuestro plástico biodegradable con base de cáscaras de  plátano es que al ser su elaboración totalmente manual  no es posible elaborar grandes cantidades como lo hacen las grandes industrias de polímeros.

Además de que no resulta tan fácil darle forma a nuestro plástico biodegradable con base de cáscara de plátano.

Bibliografía

Serafín, L.; Lemos, P.C & Reis, MA.M. (2000). Produçâo de bioplásticos por culturas microbianas. Biotecnología Microbiana. 16 – 21p.

Online Available: http:// www.argenbio.org

Online Available: http:// www.sostenibilidad. com

Online Available: http:// www.lecologia.com.

Copyright (c) 2016 Revista de Iniciación Científica

http://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/346/html

ecoplas.org.ar/pdf/25.pdf

Summary

Plastics are fundamental in modern society. Almost everything we consume has plastics.

As most people already know, plastic is very difficult to be discarded, because they are not biodegradable in the environment with great ease. Thus, to avoid the problem, alternatives were implemented, such as recycling, or the replacement of common plastic by biodegradable plastic, compatible with the philosophy of environmental preservation

Biodegradable plastics are polymers that degrade completely by microbial attack in a short period of time, on appropriate environmental conditions

The objective of our research was to obtain a bioplastic based on starch extracted from the banana peel asd discover the differences between plastic derived from petroleum and bioplastic.

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Research Question

Problem approach

The excessive use of petroleum-based plastics, which take more than 10 years to degrade themselves, result in serious pollution problems and jeopardise the life of every living thing that inhabits our planet Earth.

Background

Objective

To obtain a bioplastic based on starch extracted from the banana peel.

To discover the differences between plastic derived from petroleum and bioplastic.

Justification

We were interested in this topic because we realized that petroleum-based plastics pollute our planet earth too much and it takes a long time to degrade. That is why we want to look for a more friendly alternative to our environment.

Hypothesis

If we can discover the characteristics and properties of biodegradable plastic made with banana peels, then we will be able to inform the population about the economic, social and ecological benefits that would be obtained by using this type of plastics and also to make the population aware so that they stop using the petroleum-based plastics that seriously pollute our environment.

Method (materials and procedure)

Banana peels, sour orange juice,

Grill,Thermometer, Stove Oven,

Manual Grinding, Knife, Water

Vinegar and Glycerin

Procedure for the extraction of the starch

Anti-collapse solution

The purpose of this solution is to avoid the enzymatic oxidation of starch. This solution was extracted from the juice of the sour orange; citrus fruits help prevent oxidation.

Washing bananas

The washing of the bananas was carried out with water from the public network, with the intention of eliminating any type of external dirt that could appear on the peels.

Peeling bananas and dipping the peels

With the help of a knife cuts are made along the fruit, to later detach the banana peel. Immediately the peel must be immersed in the solution of the orange juice to avoid oxidation.

Striking the endocarp and dehydration

Using a knife the peels are scratched (the endocarp) to extract what is left of the banana, which is where the starch will be obtained later. As the starch strips are obtained from the peels, they are placed on the grills, to be dehydrated.

Grinding, crushing and sieving

Once dehydrated, the strips are crushed and ground, to obtain a kind of powder.

To verify that the starch was indeed obtained, iodine drops were placed on samples of the sieved product. The appearance of some type of dark coloration is indicative of the presence of starch in the substance.

Procedure for the preparation of bioplastic

4 tablespoons of water, a tablespoon of vinegar and a teaspoon of glycerin are added for each tablespoon of starch. The obtained mixture must be stirred until it is completely homogenized and cooked until it thickens. The paste, thus obtained, is dispersed on a dry and smooth surface for drying.

Method Gallery

Results

After conducting our experimental research we obtained the following results.

1.- After mixing the starch extracted from the banana peels, with the vinegar, glycerin and water we obtained a dark paste, but without so much plastic consistency, even when we stick to the procedure.

2.- We continued experimenting until we obtained the balanced dimensions between the ingredients and the starch obtained from the banana peels and resulted in a biodegradable plastic with a more consistent peel base.

3.-Finally we obtained a biodegradable plastic based on banana peels which is 90% natural and environmentally-friendly, economic, but not very easy to elaborate

4.-By virtue of the fact that the production of this biodegradable plastic is 100% manual, we found the limitation that elaborating it in large quantities would be very complex.

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Along this research we have discovered that making a biodegradable plastic based on banana peels often turns out to be more expensive and laborious in relation to industrialized plastics, which can also be produced in large quantities, making their costs cheaper. However, we can assure that our biodegradable plastic based on banana peel has an extraordinary advantage since it is very friendly to the environment, which at a certain moment could bring us enormous benefits and thus we become a sustainable economy.

Other advantages that we could have when using biodegradable plastic based on banana peels are:

1. a) .- Reduction of carbon dioxide.
2. b) .- Reduction of waste volume.
3. c) .- Degrade the biodegradable plastic would serve at a certain time as a fertilizer in the cultivation of vegetables.

Finally, we can conclude that one of the disadvantages that we discovered when making our biodegradable banana peel is that, since it is completely made by hand, it is not possible to produce large quantities as the large polymer industries do.

In addition, it is not so easy to give shape to our biodegradable plastic based on banana peel.

Bibliography

Serafín, L.; Lemos, P.C & Reis, MA.M. (2000). Produçâo de bioplásticos por culturas microbianas. Biotecnología Microbiana. 16 – 21p.

Online Available: http:// www.argenbio.org

Online Available: http:// www.sostenibilidad. com

Online Available: http:// www.lecologia.com.

Copyright (c) 2016 Revista de Iniciación Científica

http://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/346/html

ecoplas.org.ar/pdf/25.pdf

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