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El documento describe como los bioplasticos han sido desarrollados y tiene miras a la gestion de nuevos plásticos elaborados por alumnos de la UTSJR
Tipo: Tesis
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lograr rendimientos adecuados; en consecuencia, la genética de origen y huésped, las prácticas agronómicas y la tecnología relacionada con la industria se examinan contexto. Esta revisión comparará las propiedades de los plásticos derivados del petróleo con los plásticos derivados de la PET, así como resumirá los mecanismos por e implicaciones con las que se está introduciendo la PET en la industria del plástico.
1. ¿Cuánto plástico se produce al año? La producción de plástico ha mantenido un crecimiento constante desde 1950. En dicho año se registró una producción de 1.7 millones de toneladas; luego tuvo un incremento de 13.6% promedio anual durante 26 años. A partir de 1976, el crecimiento ha sido más moderado, pero aún muestra tasas interanuales relativamente altas. La producción total de plástico en 2015 alcanzó los 380 millones de toneladas. Hasta la actualidad se han fabricado unos 8,3 mil millones de toneladas de plástico. Tan solo los fabricantes de bebidas producen más de 500 mil millones de botellas de plástico de un solo uso cada año. Según la industria del plástico, en Europa la producción de plástico alcanzó los 61,8 millones de toneladas en 2018. En cuanto a la producción, los datos por región arrojan una alta competitividad internacional, donde China se mantiene como el máximo productor con 24% del total. Si se toma en cuenta que Japón y el resto de Asia contribuyen en conjunto con 21%, el continente asiático se está configurando como la región más importante del mundo en este rubro. Mientras tanto, Europa y América del Norte, con 20% del total de la producción cada una, representan 40% del total. En cuanto al caso de México, la industria del plástico, aunque resulta valiosa en virtud de servir como un proveedor de la industria automotriz, ha mantenido un ritmo de crecimiento discreto en los últimos 10 años. (Pérez, J. P. 2014) 2. ¿Cuánto tarda en degradarse una botella o algún material plástico? Las bolsas de plástico, fabricadas con polietileno de baja densidad, tardan alrededor de 150 años en descomponerse totalmente. Sin embargo, las botellas de plástico pueden tardar en degradarse hasta mil años si permanecen enterradas, según la Fundación Aquae. En el caso de los vasos y platos de plástico tardan 50 años. A los globos habituales de fiestas y celebraciones les cuesta hasta 60 meses, mientras que a los mecheros 100 años, y a las suelas del calzado entre 10 y 50 años. Si hablamos de los típicos cubiertos de plástico, tardan hasta 400 años en degradarse, de acuerdo con Aquae.
4. ¿Qué beneficios existen al degradarse más fácil los plásticos? Como alternativa, se está impulsando el uso de bioplásticos, que consisten en conseguir polímeros naturales a partir de residuos agrícolas, celulosa o almidón de patata o maíz. Son 100% degradables, igual de resistentes y versátiles, y ya se usan en sectores como agricultura, industria textil, medicina y sobre todo en el mercado de embalajes y envases… y el biopolímero se está ya popularizando en ciudades europeas y estadounidenses, por cuestiones ecológicas: se trata de los PHA. Este producto promete suponer el 10% del mercado europeo del plástico dentro de 10 años. Algunas ventajas de los bioplásticos son: - Reducen la huella de carbono. - Suponen un ahorro energético en la producción. - No consumen materias primas no renovables. - Reducen los residuos no biodegradables, que contaminan el medio ambiente. - No contienen aditivos perjudiciales para la salud como ftalatos o bisfenol A. - No modifican el sabor y el aroma de los alimentos contenidos. 5. ¿Qué es el bioplástico? Los polihidroxialcanoatos (PHA) son sintetizados por muchas especies de distintos géneros bacterianos en condiciones de crecimiento caracterizadas por exceso en la fuente carbonada y limitación de otros nutrientes como nitrógeno o fósforo. Estos polímeros se acumulan en gránulos intracitoplasmáticos y son utilizados como fuente de carbono y energía en condiciones de escasez nutricional. Resultados obtenidos en el laboratorio permitieron demostrar que la degradación de PHA cumple un papel muy importante en la supervivencia bacteriana y en los mecanismos de resistencia al estrés, en condiciones de baja concentración de nutrientes. A su vez, estos biopolímeros son termoplásticos y poseen propiedades similares a las de los plásticos derivados del petróleo. Pueden ser totalmente degradados por las bacterias que los producen, y por otras bacterias, hongos y algas.
Los PHA han cobrado una gran importancia durante los últimos años en el campo de la industria debido a sus propiedades termoplásticas. Por este motivo, han sido considerados como posibles sustitutos de los plásticos derivados del petróleo. Además de sus propiedades termoplásticas, los PHA poseen otras características interesantes: su biodegradabilidad y el hecho de que pueden ser producidos a partir de recursos renovables. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono. En la naturaleza los microorganismos son capaces de degradar los PHA, mediante la acción de PHA de polimerasas y PHA hidrolasas extracelulares, hasta CO 2 y agua. De esta manera, mientras que los plásticos derivados de hidrocarburos utilizan las escasas reservas petroquímicas del planeta, la producción de PHA se basa en la utilización de recursos renovables. (Alejandra, Ruiz, Jimena A., López, Nancy I. y Pettinari, M. Julia.
6. ¿Cuál puede ser el rol de los bioplásticos en soluciones de envase sostenible? Si un material para empaque es fabricado a partir de fuentes renovables, cultivadas de manera sostenible (es decir, no se cosecha más de lo que se puede volver a plantar en el mismo periodo de tiempo), es más sostenible que uno basado en petróleo, que es un recurso limitado. Además, el CO 2 generado con su disposición final puede ser absorbido durante el crecimiento de nuevas plantas para generación de nuevos materiales. No obstante, el reciclaje siempre debe ser considerado como primera opción de disposición final para alcanzar un mayor grado de sostenibilidad de estos materiales. (Steven, M. 2008). 7. ¿Cuánto tarda un bioplástico en degradarse? Frente al tiempo que tardan los convencionales, los biodegradables comienzan a degradarse en torno a los entre 6 u 1 8 meses según dicen sus creadores (por eso llevan fecha de fabricación). Incluso, este proceso de degradación no es fácil, puesto que necesitan de unas condiciones especiales, concretamente las condiciones deben ser concretas en términos de microorganismos, temperatura y humedad y cuando se entierran pueden emitir gases de efecto invernadero y ser más perjudiciales para el medio que un plástico convencional.
como tubo de drenaje e irrigación. Su reciclado es bastante complejo, pero es posible hacerlo.
▪ Características de los productos: La biodegradabilidad se está convirtiendo en una característica de producto cada vez más popular y lucrativa, por ejemplo, las plantas y las flores plantadas en macetas que se pueden poner directamente en el suelo para biodegradarse de forma natural. ▪ Cambios en la legislación: Los requisitos legales, como las prohibiciones de las bolsas de plástico en toda una serie de países, han motivado un incremento en la demanda de soluciones respetuosas con el medio ambiente. ▪ Reducción de residuos: El uso creciente del bioplástico contribuye a reducir el volumen de residuos generados, lo que por su parte ejerce un efecto positivo sobre el medio ambiente. (Feddersen, K. D. 2021).
Sus orígenes se remontan a 1926, cuando científicos del Instituto Pasteur de Francia lograron producir poliéster a partir de la bacteria Bacillus megaterium. Sin embargo, el auge de la producción de productos derivados del petróleo relegó al olvido a estos materiales, y no fue hasta 1973, en plena crisis petrolera, cuando se volvió a recuperar la idea de sustitutos plásticos que no dependieran del "oro negro" y que fueran más ecológicos. Hoy en día casi todos los productos que compramos, vienen envasados o envueltos en plástico. Estos plásticos generalmente son sintéticos, fabricados por polimerización de compuestos derivados del petróleo, y no son biodegradables. (Bernard Morán, 2019) El plástico convencional cuando se desecha permanece en el ambiente durante décadas y en muchos casos es imposible recogerlo. Obstruyendo alcantarillas y drenajes, matando animales en la tierra, ríos y océanos, y desfigurando calles, playas y paisajes. Entre las prácticas actuales para el manejo de los desechos plásticos incluyen la incineración, el uso como rellenos sanitarios y el reciclaje. Sin embargo, la capacidad de los incineradores es insuficiente la emisión de gases generada en su práctica es altamente contaminante y se está gestando una crisis sanitaria por la saturación de los depósitos. El reciclaje, aunque juega un papel importante en el manejo de los desechos, nunca alcanzará a manejar todos los desperdicios de plástico que se producen y además requiere de un manejo adicional de los desechos el cual incrementa el costo en un alto porcentaje. Los primeros materiales bioplásticos utilizados industrialmente por el hombre eran de origen natural. Antes de dominar los monómeros procedentes del refinado del petróleo a partir de la década de 1930, muchos objetos cotidianos se fabricaban con polímeros de origen biológico. Los recursos utilizados eran entonces el caucho natural (descubierto en el siglo XVIII), la celulosa con la Parkesina, el Celuloide o incluso el Celofán a finales del siglo XIX y principios del XX o también los componentes lácteos como la caseína que condujeron a la fabricación de la Galatita en 1897.
Decenas de años más tarde, en 1947, el Rilsan (o Poliamida 11) fue el primer bioplástico técnico que se introdujo en el mercado, avalado por sus excelentes propiedades mecánicas y de resistencia química. A partir de los años 90, le siguieron los bioplásticos más conocidos en la actualidad como el PLA, los PHAs y los almidones plastificados, que se beneficiaron de los rápidos avances en el sector de la química verde y la química blanca para la utilización de biomasa (almidón, azúcares, celulosa, etc.). (Fundación Eroski, 2007 ). Además de los nuevos polímeros de orígenes biológicos y/o biodegradables que emergen regularmente como el PEF, los principales cambios se basan en la diversificación de los recursos utilizados para producir estos materiales, con la mayor parte de los esfuerzos volcados en el aprovechamiento de coproductos o residuos de diferentes biomasas. La mayoría de bioplásticos hoy en día provienen de biomasa, por lo que se denominan de origen biológico (según la norma EN 16575): 2004. Algunos polímeros biodegradables siguen obteniéndose de recursos fósiles, aunque su número es ya minoritario (principalmente PBAT y PCL). La biomasa utilizada para la fabricación de polímeros de origen biológico es, en su mayoría, renovable y proviene de diferentes actividades como la agricultura o la industria agroalimentaria. En las diferentes etapas de tratamiento de la biomasa, el momento clave es la fermentación bacteriana de azúcares de diferentes orígenes. A través de estos procesos se obtienen las moléculas de plataforma de la química verde, que pueden ser utilizadas como monómeros para la producción de polímeros de origen biológico.
ACTIVIDADES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 L M V L M V L M V L M V Propuesta del tema de proyecto. Búsqueda de fundamentos teóricos. Elaboración de planteamiento del problema. Entrega de planteamiento del problema. Elaboración del marco teórico. Recolección de datos e información. Diseño metodológico Primer entregable Validación del protocolo de investigación. Entrega de proyecto
Alejandra, Ruiz, Jimena A., López, Nancy I. y Pettinari, M. Julia Bioplásticos: una alternativa ecológica. Química Viva. 2004;3(3):122-133. Fecha de Consulta 27 de mayo de 2021]. ISSN: Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id= ANDRADY, A. L. (2017), “The plastic in microplastics: a review”, Marine Pollution Bulletin, vol. 119, núm. 1, pp. 12-22. BARBOZA, L. G. A., A. CÓZAR, B. C. GIMÉNEZ, T. L. BARROS, P. J. KERSHAW y L. GUILHERMINO (2019), “Macroplastics pollution in the marine environment”, en Charles R. C. SHEPPARD (ed.), World seas: an environmental evaluation, Estados Unidos, Academic Press, pp. 305-328. BARNES, D. K., F. GALGANI, R. C. THOMPSON y M. BARLAZ (2009), “Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments”, Philosophical Transactions of the Royal Society B, Biological Sciences, vol. 364, núm. 1526, pp. 1985-1998. Bernard Morán, Palacios Menéndez, García Riquelme, Gómez Ahuad, M. A. M. A. L. F. (s. f.). Morelos bioplasticos. Recuperado 27 de mayo de 2021, de http://www.acmor.org.mx/cuamweb/reportescongreso/2013/prepa/biolquimsalud/ 204 - bioplasticos.pdf Estrada, R. (23 de 01 de 2020). El financiero. Obtenido de ¿Por qué el plástico tarda tanto tiempo en degradarse?: https://www.elfinanciero.com.mx/el-preguntario/por-que- el-plastico-tarda-tanto-tiempo-en-degradarse/ FEDDERSEN, K. D. (2021). Contribuyendo a crear soluciones ecológicas con plásticos biodegradables. bio-fed.com. https://bio-fed.com/es/acerca-de-los-bioplasticos/ Fundación Eroski. ( 2007 ). Bioplásticos una alternativa ecológica a los plásticos convencionales con múltiples ventajas para las personas y el medio ambiente
