Plásticos

Una de las materias primas de mayor uso a nivel global son los plásticos. En las recientes décadas se ha demostrado su adverso impacto ambiental. Con el fin de hacer esta industria sostenible , diferentes aproximaciones se han desarrollado , dentro de las cuales la biomímesis es protagonista.     

La década que ha comenzado en el año 2021 nos demanda cada vez más soluciones sostenibles.  Y que mejor forma de hacerlo que basándonos en la biomímesis. El objetivo del desarrollo sostenible numero 12 de las Naciones Unidas nos demanda la producción y consumo responsable de productos. Dentro de estos, es cierto que los plásticos ocupan una parte importante en la vida cotidiana:  Forman parte de los empaques que usamos globalmente, como también de piezas para electrodomésticos, automóviles, teléfonos entre otros. En algunas ocasiones hacen parte de las fibras de la ropa que viste a un gran porcentaje de la humanidad. En los últimos años la producción, consumo masivo, manejo y disposición del material plástico ha estado bajo evaluación constante con el objetivo de generar mejoras importantes.

Clásicamente, la producción del plástico es realizada a través del proceso de “cracking” del petróleo, que genera su pieza básica de construcción, un monómero. Procesos posteriores juntan estas piezas para formar polímeros como el polipropileno (PP), el polietileno (PE y PET) y poliestireno (PS). Uno de los problemas ambientales es que dicho proceso genera dióxido de carbono como desecho, el cual tiene efectos adversos en la atmósfera. Así también, el proceso es intensivo energéticamente empleando altas temperaturas para crear diferentes productos, empleando vapor con una huella de carbono implícita. Una vez el plástico es creado, este es empleado en industrias de empaque (36%), construcción (16%), textiles (14%), transporte (7%), electrónicos (4%) y maquinaria industrial (1%) (407 millones de toneladas producidas en 2015 en total, Naser et al 2021). Dependiendo del polímero usado, los productos finales pueden o no ser reciclados de acuerdo con el código universal internacional, que ayuda a consumidores a separarlos para facilitar que empresas puedan procesarlo para la reutilización. Esta es una buena práctica pues minimiza la cantidad de plástico que puede llegar a los océanos o a vertederos de basuras, aunque su proceso en si tiene un alto, costo energético. Sin embargo, su alcance ha sido corto. Según Naser et al (2021) entre 1950 y 2015, solamente el 9% han sido posible reciclar una vez y de estos, solamente un 10% más de una vez. Otros efectos al ambiente son aún más preocupantes en aquellos casos que no pueden reciclarse (tabla 1)

Afortunadamente, otras estrategias han sido implementadas para reducir su impacto. Los recursos renovables basados en material vegetal para la producción de los así denominados bioplásticos son un excelente ejemplo. Dentro de este grupo se distinguen dos dimensiones:

1. Basados /No basados en biológicos: Se refiere al origen del producto, es decir si es producido de fuentes vegetales tales como almidones o aceites vegetales.
2. Biodegradables /No Biodegradables: De acuerdo con la posibilidad de ser degradado correctamente por el medio ambiente o por microorganismos que lo usan como fuente de energía. Se considera que el plástico es biodegradable si luego de 180 días se logra una asimilación completa en un compost.

En esta clasificación, se considera como ideal encontrar productos que sean tanto biológicos como biodegradables.  Por ello, gran parte de la investigación de los últimos años se ha enfocado en dos candidatos llamados ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHA). Sin embargo, existen temas que cuestionan su empelo, tal como la potencial competencia entre las materias primas para la alimentación humana y los plásticos.

Existen organizaciones que han luchado por un mejor manejo mundial de los plásticos. Tal vez la más reconocida sea la fundación Ellen MacArthur, la cual se ha enfocado en tres frentes (Jefferson, 2019) : (i) hacer un empleo efectivo de plásticos luego de su uso,  mejorando el reciclaje, re-uso y biodegradación. (ii) reducir drásticamente el derrame de plásticos a sistemas naturales y (iii) desacoplar los plásticos de fuentes fósiles empelando fuente renovables.  Dicha institución ha estado intimamente ligada desde sus inicios con la biomímesis , a través del empleo de principios de vida tales como ser eficientemente en el uso de recursos y emplear química amigable con la vida.

Dentro del reino de la biomímiesis, varias han sido las alternativas para resolver la producción responsable de plástico. Las aproximaciones para emplear la inspiración de la naturaleza se han enfocado en la producción de materias primas alternativas, reciclaje y la reducción de fugas al medio ambiente. Las empresas biomiméticas en este ámbito se destacan por el uso de principios de vida como el reciclaje de materiales, uso de procesos de baja energía y la descomposición de productos en componentes benignos. Su inspiración y estrategia se pueden encontrar en la tabla 2.   

Una visión global deseable nos lleva a delinear un futuro viable para los plásticos a través de la inspiración en la naturaleza. En ella, se espera que las compañías relacionadas con su producción estén cada vez mas interconectadas entre ellas, los consumidores y las empresas que hacen la disposición final del material luego de su uso, creando así un ecosistema sostenible. Se espera de este sea un sistema circular en donde no existan componentes tóxicos que prevalezca y sea efectivamente eliminado.  Por último, se espera pasar de una interpretación extractiva de los recursos que producen el plástico, a una regenerativa con los beneficios sostenibles que esto traería a las sociedades urbanas contemporáneas.

Referencias y lecturas recomendadas sobre el impacto ambiental de los plásticos:

• Jefferson, M (2019). Whither Plastics? Petrochemicals, plastics and sustainability in a garbage- riddled world. Energy Research & Social Science 56, https://doi.org/10.1016/j.erss.2019.101229.
• Herberz, T; Barlow and Finkbeiner, M (2020) Sustainability Assessment of a Single-Use Plastics Ban. Sustainability 2020, 12, 3746; doi:10.3390/su12093746. 
• Naser, A; Deaib, I and Darras, B (2021). Poly (lactic acid) (PLA) and polyhydroxyalkanoates (PHAs), green alternatives to petroleum-based plastics: a review. , 2021, 11, 17151.