Por: Dr. Anibal M. Slavutsky
Profesor Adjunto Regular de la Facultad de Ingeniería e Investigador Adjunto de CONICET
Plásticos derivados del petróleo
La palabra plástico, proviene del griego “plastikos” que significa que se puede moldear. Un plástico, en términos generales, es un material que se obtiene por diferentes procesos de polimerización que se llevan a cabo a partir de diferentes derivados del petróleo. Su creación se remonta al año 1860, cuando una empresa estadounidense, realizó un concurso cuyo objetivo era la obtención de un material que pueda sustituir al marfil.
Luego, en 1907, el químico belga Leo Hendrik Baekeland, invento un material económico, moldeable en caliente, no inflamable y aislante, al que denominó “baquelita”, una mezcla de formaldehído y fenol. Este material, permitió sustituir otro material de origen natural, conocido como shellac (goma laca). La baquelita, es sin duda considerado el primer plástico sintetico, se podía producir en masa y desencadenó un boom de consumo de productos antes reservados a unas pocas personas. En 1926 el químico Waldo Semon, que trabajaba para la compañía B. F. Goodrich, desarrollo el PVC (poli cloruro de vinilo), un material resistente, aislante y que aún en la actualidad tiene múltiples aplicaciones. Desde ese entonces, empezó a desarrollarse la industria plástica, con la síntesis de los plásticos alquídicos y resinas aminas, los polímeros de órgano-silicio y las resinas de poliéster insaturado, entre otros compuestos derivados de la industria petroquímica. En 1937 se produjeron por primera vez en la historia los poliuretanos y en 1939 las primeras resinas epoxi.
Sin duda, uno de los plásticos más abundante y empleado en la actualidad, es el polietileno. El mismo, fue sintetizado gracias a un error cometido por los químicos Reginald Gibson y Eric Fawcett que trabajaban para los laboratorios de la Imperial Chemical Industries (ICI), una compañía destinada a investigar la manera de aprovechar los desechos del procesamiento del petróleo crudo y del gas natural. Sus principales usos se dieron en la 2da Guerra Mundial como aislante para cables de radar. Luego, empezó a emplearse en el desarrollo de bolsas plásticas para compras. A partir de ahí, este sector progresó para producir diferentes tipos de materiales, tales como el PET (tereftalato de polietileno), el PP (polipropileno) o el PS (poliestireno). En consecuencia, la demanda de plástico creció de manera exponencial desde la década del 60. Hoy en día, los plásticos forman parte de nuestra vida cotidiana y es difícil imaginar la vida sin ellos. Podemos encontrarlos en envases de alimentos, bandejas de comida, utensilios de cocina, muebles, dispositivos electrónicos, sistemas eléctricos, vehículos, dispositivos médicos, etc. Sin duda, la expansión del sector se debe a las propiedades físico-químicas que poseen, la versatilidad de los mismos, son fáciles de trabajar y moldear y tienen bajo costo. Actualmente, su desarrollo y empleo masivo, ha traído como consecuencias problemas ambientales. Esto se debe a una de sus principales ventajas: los plásticos, son resistentes. Resisten el agua, la luz solar, la abrasión, medios ácidos y alcalinos, son aislantes acústicos, térmicos y eléctricos, etc. Por otra parte, no son biodegradables. Dependiendo de las condiciones, se estima que las bolsas de plástico, pueden demorar en degradarse, aproximadamente 50 años, los vasos, de 65 a 75 años, los cubiertos 400 años y las botellas, cerca de 1000 años. Si reflexionamos un momento, los primeros plásticos sintetizados, todavía no se han degradado de forma natural y forman parte de nuestro medio ambiente.
De acuerdo a los últimos estudios, la producción anual de plásticos supera los 400 millones de toneladas y se estima que 2/3 de la producción son vertidos en mares, océanos, vertederos, basurales, etc. cada año.
Aproximadamente, entre el 4 y el 8% de la producción de petróleo se destina a la síntesis de plásticos y se estima que para el 2050, podría llegar a ocupar un 20%.
PLÁSTICOS BIODEGRADABLES
Los plásticos biodegradables, son aquellos que tienen la capacidad de degradarse en el medio ambiente, bajo ciertas condiciones a través de diferentes procesos microbiológicos, tales como el compostaje. Biodegradable y compostable son términos utilizados para definir a todos aquellos materiales que, debido a su estructura molecular, pueden ser asimilados por los microorganismos presentes en el medioambiente. La mayor diferencia entre ellos radica en la intervención humana para controlar las condiciones de biodegradación con el fin de cumplir con una norma específica. También, su clasificación es determinada por el hecho de si los materiales acaban o no siendo valorizados en compost. Los polímeros BIODEGRADABLES se convierten en nutrientes o biomasa de manera natural en distintos entornos, como el suelo, agua, agua marina o por digestión anaeróbica. Es un proceso más largo y gradual que no requiere de ninguna intervención humana que modifique las condiciones de biodegradación. Por su parte, los materiales COMPOSTABLES se transforman en fertilizantes orgánicos (compost) en las plantas de compostaje industriales, en contenedores de compostaje doméstico, o en la tierra, siempre bajo unas condiciones controladas de compostabilidad (tiempo, temperatura, humedad, microorganismos). De esta manera, los tiempos de degradación son más rápidos y el material se revaloriza como compost. Todos los materiales compostables son biodegradables, pero un material biodegradable puede o no ser compostable. Pueden ser de origen biológico, tales como, el almidón, la caseína y la celulosa o sintetizarse mediante síntesis biológica o química. De hecho, tanto la baquelita y el celuloide, son considerados los primeros bioplásticos obtenidos por síntesis química. En 1926, el científico francés Maurice Lemoigne descubrió un material hecho a partir de bacterias llamado polihidroxibutirato (PHB), mientras que el ácido poliláctico (PLA) fue descubierto en 1932 por el químico estadounidense Wallace Carothers. Sin embargo, los estudios relacionados al desarrollo de este tipo de materiales, fueron rápidamente desplazados con el descubrimiento de los materiales derivados del petróleo. Esto se debió principalmente, a los bajos costos que poseen estos últimos. No obstante, el desarrollo de materiales biodegradables se incrementó rápidamente gracias a la crisis del petróleo de los años 70. Debido al aumento del petróleo, numerosas empresas e institutos de investigación, volcaron sus esfuerzos en el desarrollo de nuevos materiales de origen biológico con el objetivo de reemplazar a los de origen fósil. De esta manera, en 1976 la compañía británica ICI creó el primer producto que se comercializaría como bioplástico, y en 1983, Biopol® fue presentado como el primer plástico totalmente biodegradable. Los bioplasticos siguieron siendo productos de nicho durante décadas debido a su alto costo. Biopol® llegó a costar 20 veces más que un plástico convencional. A partir de la década de los noventa el interés por los bioplásticos se incrementó favorablemente y hoy en día el mercado de los bioplásticos son una realidad y es posible encontrar productos elaborados a partir de estas materias primas.
La empresa Novamont® se fundó en 1990. Actualmente es líder en la producción de plásticos biodegradables. MATER-BI® es una familia de materiales biodegradables y compostables. Estos tipos de materiales, se comercializan como bolsas, cubiertos, vasos, bandejas para alimentos, entre otros. No obstante, el costo es una limitante al momento de competir contra los plásticos convencionales, ya que el valor de estos es 20 veces menor. De hecho, los plásticos biodegradables ocupan apenas un 0.5% del mercado de plásticos.
PROBLEMA AMBIENTAL, LAS 3R Y LA R DE RECICLAJE DE PLÁSTICOS
Como se mencionó, los plásticos forman parte de nuestras vidas y la vida sin ellos, es difícil de imaginar en este momento. La alternativa al uso de los plásticos convencionales, no son viables actualmente. Esto se debe a una cuestión de costos de la materia prima, falta de financiamiento en investigación y el poco interés por parte del mercado por remplazar un producto que deja grandes dividendos. Aproximadamente, entre el 4 y el 8% de la producción de petróleo se destina a la síntesis de plásticos y se estima que para el 2050, podría llegar a ocupar un 20%. Es importante tomar en cuenta, que uno de los principales descartes, se deben a los denominados “envases de un solo uso”. A este sector, pertenecen los envases y recubrimientos de alimentos, botellas descartables, bidones, bolsas plásticas, etc. Se calcula que el mundo generó 139 millones de toneladas métricas de residuos plásticos de un solo uso en 2021.
Vale la pena preguntarse: ¿Quién es el responsable? ¿Gobiernos, empresas, población? La respuesta parece obvia: todos compartimos un poco de la responsabilidad. La desidia de los gobiernos, que llega al punto en el cuál algunos de los principales líderes de los partidos políticos niegan la existencia de un problema, la escasa inversión del sector privado en investigaciones dirigidas a la producción de envases biodegradables y nuestros propios hábitos de consumo, son algunos de los factores que contribuyen al problema. Los envases plásticos, hacen nuestra vida más sencilla. Cambiar nuestros propios hábitos, no es una tarea fácil y requeriría de mucho esfuerzo.
No obstante, han surgido alternativas a fin de disminuir el impacto ambiental de los plásticos vertidos al medio ambiente. Una de ellas, se resume en las 3R:
REDUCIR – REUTILIZAR – RECICLAR
REDUCIR Y REUTILIZAR: Las dos primeras, se pueden practicar en nuestros hogares, escuelas y lugares de trabajo. Es una tarea que se podría considerar casera pero que ayudaría a disminuir el consumo de plásticos de un solo uso. Ejemplos de estos son: remplazar en lo posible, los productos descartables por productos duraderos. Esto se observa principalmente en el empleo de termos en vez de botellas de agua para consumo personal, utilizar envases retornables, emplear bienes durables, etc. Darle otro uso a los bienes una vez empleados para tal fin. Hacer macetas, adornos o recipientes con botellas y recipientes de plástico. Reutilizar las bolsas de supermercados como bolsas de basura, etc. El sector privado ha realizado diferentes innovaciones en esta área y se han tomado diversas iniciativas tendientes a reducir y reutilizar los residuos plásticos que ellos mismos generan. Entre ellos, se destaca la reutilización de los envases y botellas y el diseño de envases de paredes más delgadas, mezcla de materiales vírgenes con materiales reciclados, etc.
Reciclar: es la tarea más compleja y requiere de un trabajo en conjunto de gobierno-empresa-consumidor. El reciclaje es el proceso de someter los materiales a un proceso en el cual se puedan volver a utilizar, reduciendo de forma verdaderamente significativa la utilización de nuevos materiales, y con ello, mas basura en un futuro. Los plásticos y los residuos secos no deben ser pensados como basura sino como bienes con un valor económico. Su recolección, separación, valorización y reinserción en el circuito productivo promueven el desarrollo económico y la economía circular. Esta concepción se basa en pensar y diseñar los productos para que sean reutilizados, para obtener una materia prima secundaria y/o para generar energía alternativa desplazando los combustibles fósiles. El reciclado mecánico es una de las técnicas más difundidas de valorización de los plásticos posconsumo, tanto en Argentina como en el mundo. Es un proceso físico-mecánico mediante el cual este tipo de plástico proveniente de los residuos sólidos urbanos o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización.
El reciclaje del plástico comienza con la recolección de residuos, que luego se clasifican según su tipo. Posteriormente, se trituran y funden mediante la tecnología de extrusión para convertir los desechos en materia prima que se convertirá en nuevos productos plásticos. El proceso requiere de coordinar acciones en conjunto entre los gobiernos, empresas y sociedad. Para que el reciclaje funcione, es necesario tener un amplio conocimiento respecto a cuantos residuos se generan, cuál es la composición de los residuos y cuál es la mejor estrategia para separar los residuos orgánicos de los que pueden estar sujeto a reciclaje. Los generadores de residuos, se los puede clasificar de la siguiente manera: a) residuos de empresas, comercios (supermercados, bancos, shoppings, galerías, hoteles, etc), hospitales e industrias, b) residuos de la construcción y demolición y c) los residuos sólidos urbanos (RSU). Los dos primeros, se consideran generadores especiales, por lo que la recolección se realiza mediante sistemas diferenciados. Los RSU que se recolectan habitualmente en las casas, representan aproximadamente el 25% del total de los residuos generados. Su composición es diversa y depende de varios factores como el nivel socio-económico, la composición familiar, los hábitos de consumo de las familias, etc. En general, la materia orgánica puede representar hasta un 45%, materiales inertes hasta un 18% y el restante puede estar compuesto por metal, papel, vidrio y plástico. Además, es importante tener en cuenta la densidad poblacional. Por ejemplo, se estima que el departamento capital de la provincia de Salta, tiene una generación de RSU de 1300 toneladas por día, de los cuales, el 50% está compuesto por restos de materia orgánica, 10% papel, 10% plástico y el resto vidrio, metal y restos de tela, entre otros.
El reciclaje del plástico comienza con la recolección de residuos, que luego se clasifican según su tipo.
Haciendo un cálculo rápido, uno podría estimar que la cantidad de plástico que se desecha por día es 130 toneladas. Para abordar la cuestión del reciclaje de plásticos, hay que tener en cuenta varios factores:
• Primero, es importante mencionar que no todos los tipos de plásticos pueden ser reciclados. Los principales tipos de plásticos que se pueden reciclar por tecnologías convencionales son el PET, el PE (de alta y baja densidad) y el PP. Otros materiales como el PVC o el polisulfonato pueden ser reutilizados en materiales de construcción. Es importante aclarar, que justamente los plásticos que pueden estar sujetos a reciclaje son los que se producen principalmente a nivel mundial y los que se emplean habitualmente en la confección de botellas, bandejas, recipientes y bolsas. Es decir, los que se desechan habitualmente junto con los RSU. Este tipo de residuos son de interés por parte del sector industrial.
• Segundo, la etapa de separación y recolección de los residuos. Este punto es crucial, dado que una buena separación y clasificación de los mismo facilita el proceso de reciclado por parte del sector privado. Los gobiernos provinciales y/o municipales que llevan adelante el reciclado de los RSU realizan diferentes estrategias basadas en la separación en función del origen de los residuos. La idea consiste en que sean los mismos generadores de residuos los encargados en separar la materia orgánica de los materiales que puedan reciclarse al momento de generarse. De esta forma, se facilita la recolección de los residuos por parte de los recolectores, propiciando destinos diferenciados de la basura. La materia orgánica, se trata en plantas de compostajes, mientras que los residuos reciclables se acopian hasta que los mismos puedan ser nuevamente procesados para obtener nuevos productos. No obstante, hay que mencionar que esta actividad depende del compromiso social, empresarial y gubernamental. Por ello, los gobiernos llevan adelante diferentes programas. Por ejemplo, algunos se basan en tener contenedores de basura diferenciados, ubicados estratégicamente en plazas o lugares recreativos, comercios masivos, escuelas, etc., para que el transeúnte pueda llevar adelante la separación mientras circula por estos lugares. Además, a esto se suma, la recolección de basura diferenciada por días y/o la presencia de contenedores de basura clasificados para los residuos generados en las propias casas, donde los generadores hogareños podemos disponer de los mismos. En la ciudad de Salta, se inició en el año 2021 el programa “Salta Separa”, que consiste en la separación de residuos desde nuestros hogares y la recolección de los mismos por días diferenciados. No obstante, de acuerdo con la gestión de gobierno actual, el mismo no dio los resultados esperados ya que solo se estima que la separación en origen representa solo al 3%. Por ello, es necesario buscar nuevas estrategias que faciliten la separación en origen, logrando los incentivos necesarios para que la población pueda participar de forma activa hasta que esta actividad forme parte del inconsciente colectivo.
Recolectores urbanos, los verdaderos recicladores:
Los recuperadores urbanos cumplen un papel muy importante en la conservación del ambiente. Son el eslabón fundamental del sistema de reciclaje, sobre todo en los municipios en los cuales no se han tomado acciones tendientes a separar los RSU. Los Recuperadores Urbanos (RU) son aquellos grupos cuya labor consiste en recuperar ya sea en puntos verdes, organizaciones, domicilios particulares, vía pública o vertederos– materiales reciclables para luego comercializarlos en las distintas etapas de la cadena de valor del reciclaje. Gracias a los Recuperadores Urbanos, parte de las toneladas de residuos que se generan a diario se insertan en un ciclo de reciclaje, reducen el impacto ambiental y además producen fuentes de trabajo digno y genuino para muchas familias. A nivel mundial, los recicladores urbanos representan cerca de 20.000.000 millones de personas. Se estima que el reciclaje urbano genera cerca de 52.000 empleos en nuestro país que recuperan cerca de 10.000 toneladas de material reciclable por día y hay cerca de 150 empresas recicladoras de plásticos que se nutren del esfuerzo de estos trabajadores. Los recicladores urbanos, se encargan de separar el cartón, papel, vidrio y plástico. Además, diferenciar el tipo de plástico para luego poder comercializarlos. En Argentina, se reciclan cerca de 251.000 toneladas de plástico por año, lo que representa el 26% del plástico consumido.
• Tercero, etapa de reciclado propiamente dicha. El reciclaje mecánico, es la metodología más empleada a nivel mundial para reciclar plásticos. Consiste en que el material, una vez clasificado, triturado, lavado y secado, sea devuelto a las líneas de procesamiento para obtener otros productos. Generalmente, los nuevos productos obtenidos no son aptos para estar en contacto con alimentos, por lo que se desarrollan caños para desagüe, baldes de limpieza, envases para productos químicos, bolsas de residuo, etc. No obstante, es importante mencionar que el plástico reciclado puede tener una menor calidad y durabilidad que el plástico virgen, puede tener trazas de contaminantes y no es infinito. Cuando el reciclado de un plástico se realiza varias veces, las propiedades físicas del material cambian y las cadenas poliméricas se deterioran perdiendo propiedades. Algunas opciones para mejorar la calidad de los plásticos obtenidos por reciclaje, es mezclar material virgen con material reciclado. Esto permite disminuir el consumo de plásticos y los costos asociados, dado que el material recuperado tiene un costo menor. El reciclado químico, es también una alternativa viable. Es una tecnología innovadora que se utiliza para tratar los residuos plásticos que no son fácilmente reciclables mediante métodos convencionales. A diferencia del reciclaje mecánico que se basa en la trituración y el derretimiento de los plásticos para obtener nuevos productos, el reciclaje químico implica la descomposición molecular de estos materiales en sus componentes originales para sintetizar nuevos productos químicos o polímeros de alta calidad. Sin embargo, es una tecnología costosa. En Argentina, solo existe una planta piloto a cargo de YPF que estudia e impulsa el uso de esta tecnología.
Como puede observarse, el reciclado de plásticos es una alternativa que tiende a disminuir la síntesis de plásticos vírgenes, pero no es una solución real al problema. Primero, la cantidad de plásticos reciclados, no cubre la demanda. La calidad de los mismos, se va deteriorando con los numerosos ciclos de reciclado. Solo una pequeña porción de los plásticos recuperados, puede estar en contacto con alimentos. Para esto, los residuos deben ser sometidos a procesos de ultra-limpieza que garanticen la eliminación de residuos trazas que pueden ser nocivos para la salud humana y animal, lo cual encarece el proceso. La recuperación de plásticos a partir de los residuos, es una tarea ardua, laboriosa y que recae principalmente en los recuperadores urbanos.
¿Reciclaje o plásticos biodegradables?
La respuesta a la pregunta, parece sencilla. No hay una solución en la actualidad al problema de la contaminación con plásticos. El reciclaje tiene sus ventajas, pero no alcanza para cubrir la demanda. Los plásticos biodegradables, tienen un costo tan elevado que no permite el remplazo de los plásticos convencionales. Pensar que el problema se puede solucionar en el corto o mediano plazo, carece de sentido. No obstante, es importante tomar medidas a fin de mitigar el impacto ecológico hasta que el remplazo de los plásticos convencionales o su recuperación total sea posible. Primero, aumentar el reciclaje. Para esto es necesario incentivar con medidas concretas la separación en origen por parte de los generadores, buscando medidas que tiendan a facilitar las tareas de disposición de residuos urbanos. Segundo, apoyar económicamente a los recuperadores urbanos, creando un marco legal que proteja su actividad y la fomente mediante acciones concretas por parte de los gobiernos. Tercero, incentivar y financiar la investigación en el desarrollo de materiales biodegradables. Impulsar al sector privado al montaje de plantas de producción de materiales biodegradables. Cuarto, crear metas claras, concretas y realizables tendientes a la eliminación de los envases de un solo uso. Quinto, fomentar el cambio en los hábitos de consumo. Una tarea que requiere del esfuerzo individual y grupal, que se logra mediante la educación sistemática de la sociedad.
Actividades realizadas en el INBIPA (Investigación en biopolímeros y alimentos)
El INBIPA nace a partir del Laboratorio de Materiales Biopoliméricos (LMB. INIQUI-CONICET) y Planta Piloto de Alimentos (Facultad de Ingeniería-UNSa). Nuestro grupo de trabajo conformado por docentes, investigadores, personal técnico y estudiantes de grado, viene realizando tareas de investigación y desarrollo en esta temática desde el año 2003. El desarrollo de materiales biodegradables, fue incorporado en nuestra universidad por la Dra. Bertuzzi, durante el transcurso de su tesis de doctorado, en la cual elaboro películas biodegradables a partir de almidón de alta amilosa. A partir de estos trabajos, fue conformándose un grupo de investigación gracias a la formación de nuevos investigadores lo que genero el desarrollo de nuevos conocimientos técnicos y científicos: desarrollo de películas nanoestructuradas, estudios de procesos de escalado, estudios de recubrimientos de frutas finas, estudios de films con liberación controlada, entre otros. A partir de la firma de convenios con diferentes empresas y el financiamiento otorgado por la universidad, el CONICET y el MINCyT, nuestro grupo de investigación logro adquirir equipamiento que se emplea en la industria plástica: extrusora, inyectora y termoformadora. A partir de esto, se han desarrollado diferentes materiales a escala piloto, tales como mezclas de plásticos convencionales con plásticos biodegradables y plásticos 100% biodegradables. Además, gracias a la modificación de una trituradora de papel que permite triturar envases plásticos, se evalúan actividades como el reciclaje de plásticos, para obtener nuevos materiales tales como filamentos para impresión 3D (extrusión), macetines (inyección) o bandejas (termoconformado), entre otros. De esta manera, buscamos promover el desarrollo de materiales biodegradables y el reciclaje de plásticos. Este es el desafío que tenemos como parte de la sociedad.
Imagen 1: Desechos plásticos que se apilan en Thilafushi (Maldivas), una isla que hace las funciones de vertedero.
Foto: Shutterstock / Mohamed Abdulraheem.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
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https://anipac.org.mx/wp-content/uploads/2021/01/origendelosplasticos.pdf
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Sbarbati Nudelman, N. (Ed.). (2020). Residuos plásticos en Argentina: su impacto ambiental y en el desafío de la economía circular. Cairplas.
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ZEAplast. (2025). Plásticos biodegradables: historia de los bioplásticos.
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https://www.undp.org/es/el-abc-de-los-Plasticos#:~:text=Pl%C3%A1sticos%20de%20un%20solo%20uso&text=Es%20un%20t%C3%A9rmino%20gen%C3%A9rico%20que,m%C3%A1s%20de%2013.700%20torres%20Eiffel.
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