“Bioplástico; conservando el presente para un futuro mejor”

Resumen Se buscó el papel que está jugando la Química verde en nuestro tiempo para mejorar nuestra calidad de vida, pero que estos no solamente nos ayuden a nosotros los humanos si no también a todo ser vivo del planeta y nuestros ecosistemas ayudando a nuestro medio ambiente, siendo así que estos materiales que se crean a partir de la Química verde sean materiales que no afecten en lo absoluto a nuestro planeta, creando así materiales sostenibles que plantean un diseño químico y la síntesis de sustancias, donde se están desarrollando y aplicando procesos químicos para la reducción o eliminación del uso de sustancias peligrosas para la salud de nosotros y al medio ambiente a raíz de cubrir estas necesidades que están desarrollando estas nuevas tecnologías con respecto a la química verde, se buscó uno de tantos materiales que se pueda tener en cantidad, al igual que llegue a satisfacer nuestras necesidades cotidianas y que el costo de trabajo de este sea bajo o accesible, para que así pueda beneficiar algunas personas, llegando a una búsqueda de materiales ecológicos para ambos beneficios, encontrando así que el bioplástico es un buen material que nos puede ayudar a reducir estos problemas de contaminación que se tiene con el uso del plástico, siendo un material biodegradable que nos puede servir para muchas necesidades diarias en la que se requiera.

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Introducción Marco Teórico Los bioplásticos son plásticos biodegradables obtenidos a partir materias primas renovables diferenciándose del plástico corriente justamente en este aspecto, pues todos sabemos que el plástico es un derivado del petróleo. La ventaja que ofrecen es que preservan fuentes de energía no renovables (petróleo) y reducen el problema cada vez más grande en el manejo de desechos. Mientras el plástico convencional es compuesto por polietileno sintetizado a partir del petróleo, el bioplástico es compuesto por ácido poliláctico y éste es sintetizado a partir de algún producto natural como el maíz, la gran ventaja de un material como este es que es menos contaminante su producción, que es cien por cien reciclable y que por supuesto el producto natural como el maíz son productos que pueden volver a crecer por lo cual el abastecimiento de materia prima se encuentra mucho menos comprometido Según el reporte New Biotech Tools for a Cleaner Environment elaborado por dos afamadas firmas consultoras ambientales , BIO y AJW Inc., si se usan a gran escala, los bioplásticos reducirían los desechos plásticos hasta en un 80 %. Si todos los plásticos fuesen fabricados a partir de recursos renovables, el consumo de petróleo usado en su manufactura caería entre 90–145 millones de barriles por año. Los bioplásticos se fabrican a partir de biopolímeros muy abundantes en la naturaleza como los carbohidratos y proteínas. Para convertir los biopolímeros en bioplásticos se les agrega un plastificante y otros aditivos para mejorar sus propiedades. Existen otros bioplásticos como lo son los polihidroxialcanoatos (PHA) que 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. Los PHA han cobrado una gran importancia durante los últimos años siendo estos los que se vean más cercanos en el campo de la industria y comercio debido a sus propiedades termoplásticas. Por este motivo, han sido considerados como posibles sustitutos de los plásticos derivados del petróleo. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono, solo que existe un gran problema en la 2

producción de este bioplástico, es un producto caro, aunque si vemos su costo a largo plazo, va a ser beneficioso para el planeta, ya que no se tendrá la contaminacion normal de los plásticos, lo cual será de gran beneficio para la humanidad. Estos biopolímeros cuentan con características similares a las de un plástico convencional: -Son flexibles -Se moldean con facilidad a cualquier superficie -Resistentes -Capacidad de barrera a la humedad Otra diferencia que podemos encontrar entre el plástico convencional y el bioplástico es que el bioplástico es biodegradable y compostable, mientras que el plástico convencional no. A continuación se presenta una tabla comparativa entre los dos tipos de polímeros. CARACTERISTICAS

BIOPLÁSTICOS

PLÁSTICOS

Biodegradable 100% degradable Reciclable Tiempo máximo de degradación Moldeable Resistente a humedad Baja densidad Impermeables Aislante eléctrico Resistente a corrosión Ayuda a disminuir la contaminación ambiental

Si Si Si 1 año Si Si Si Si Si Si Si

No No Si 1000 años Si Si Si Si Si Si No

Uno de los parámmetros, que a nuestro entender es el más importante, sobre el que hemos estado hablando es que este tipo de polimeros sea biodegradable. ¿Qué es biodegradabilidad? Es la degradación de sustratos complejos por parte los microorganismos siguiendo vías metabólicas catalizadas por enzimas segregadas, para obtener sustancias 3

sencillas, básicamente agua, dióxido de carbono y biomasa, fácilmente asimilables por el medio ambiente. En resumen presentamos a cotinuación las principales ventajas y desventajas de este tipo de polimero. Ventajas Son

Desventajas sintetizados

por

muchas

Alto costo de producción

especies bacterianas, por lo que contaminan menos. Son termoplásticos. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono. Pueden ser degradados por hongos o algas. Conservan muy bien los alimentos. Su

producción

contribuye

a

la

disminución de la dependencia del petróleo.

Una vez que ya se habló de las características de estos polímeros, ahora veamos en para qué nos pueden servir, esto es cuáles podrían ser las aplicaciones del bioplástico: -Bolsas de plástico común para los supermercados -Accesorios para la telefonía móvil -Botellas, unicel, botes, cubetas -Industria automotriz Hasta ahora son las aplicaciones que se han encontrado, se está trabajando en la industria farmacéutica para los medicamentos.

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Objetivos -

Elaborar un bioplástico.

-

Concer los beneficios del bioplástico Problema

Combatir el gran problema ambiental del uso del plástico derviado del petróleo que ha causado cierto impacto en la sociedad. Desarrollo Se buscaron diferentes alternativas de cómo elaborar un bioplástico en un laboratorio, encontrando así uno que es principalmente a base de glicerina y grenetina, siendo este de un costo muy bajo para su producción y durable. Materiales: Balanza Analítica Vaso de Precipitados Agitador Probeta Parrilla Superficie Antiadherente Matraz Erlenmeyer Sustancias: Glicerina Grenetina Agua Procedimiento de elaboración: 1. Pese 6 gramos de gelatina sin sabor y prepare 100 mL de una solución de glicerina al 1% 2. Mezclar la gelatina y la solución de glicerina en un vaso de precipitados, agitando bien la mezcla.

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3. Para una completa disolución de los componentes, calentar la mezcla, mientras se continúa agitando, hasta que comiencen a aparecer burbujas sin dejar hervir. 4. Verter cuidadosamente la mezcla caliente en un molde con superficie antiadherente. Esparciendo la mezcla para cubrir completamente el fondo del molde. 5. Dejar que la preparación se seque completamente. El tiempo de secado depende de la temperatura ambiente y la humedad. Colocar el molde en un lugar seguro, donde la mezcla no se valla a tirar. 6. Cuando se complete el secado desprender cuidadosamente la lámina de bioplástico. 7. Llevar a cabo la prueba de degradación comparativamente con un pedazo de plástico común de la siguiente manera: 7.1. Colocar enn una maceta con tierra húmeda un pedazo de 5 cm x 5 cm de el plástico común y un pedazo de las mismas dimensiones del bioplástico preparado 7.2. Revisar ambas muestras 15 días después de colocarlas en la tierra. Resultados

1. Se obtuvo un bioplástico de características similares a los plásticos comúnes

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2. La muestra que se encontraba en la tierra de plástico normal, quedó sin cambio alguno, y la del bioplástico preparado presentaba una ligera degradación.

Análisis e interpretación de resultados Se obtuvo un producto plástico, solo que un poco grueso y duro, pero con la funcionalidad de un plásitco común. Se tendrían que hacer más pruebas variendo las concentraciones de los reactivos para obtener plásticos de diferentes grosores, lo cual sería un trabajo posterior. Además de tener la certeza de que es un producto biodegradable. Finalmente, el análisis financiero del producto nos llevó a comprobar que con una botella de 100 mL de glicerina, dos bolsas de grenetina de 300 g, y 1L de agua puedes preparar aproximadamente dos metros cuadrados del bioplástico, con un precio total aproximado de $30.00 (treinta pesos). En cambio un pliego de plástico para forrar útiles escolares, de la misma dimensión que el anterior, costaría $50.00 (cincuenta pesos). Siendo así una alternativa más económica y mucho más factible en la constante lucha por la contaminación. Este es tan solo otro uso cotidiano que le podemos dar a este bioplástico. 7

También resultó que este tipo de material no es tóxico, en cambio los diferentes plásticos en su mayoría tienen múltiples consecuencias en la salud.

Warburg

Conclusiones El tema de los bioplásticos, en sus diversas facetas, tiene un gran potencial a futuro por su evidente aporte ecológico y aprovechamiento de recursos naturales renovables, lo que constituye sus principales fortalezas. Sin embargo, en el estado actual de la técnica, podrían ocupar nichos de mercado acotados debido, entre otras cosas, a su alto costo y a su baja resistencia a la acción de los microorganismos en aplicaciones a la intemperie y en productos de larga vida útil. Mientras más demanda en el mercado tenga los bioplásticos, cada vez serán más baratos, son una buena 8

alternativa ante el impacto ambiental y si pueden sustituir a los polímeros convencionales en toda el área de producción, a grandes rasgos los bioplásticos son mejores que los plásticos convencionales. Esto debe ser tomado en cuenta por las empresas en el momento del desarrollo de nuevos productos, y por las autoridades, para encarar legislaciones racionales referentes al manejo de los residuos sólidos urbanos, en función de las capacidades tecnológicas actuales y de la realidad socioeconómica de cada comunidad, teniendo en cuenta las bondades de este bioplástico, la cuales son: 1. Es fabricado con materias primas orgánicas que provienen de fuentes renovables. 2. Los materiales del plástico biodegradable pueden variar en cantidad de acuerdo a la consistencia que se necesite para determinado uso. 3. Los productos fabricados con bioplástico son flexibles y se pueden trabajar utilizando los procesos tradicionales de los plásticos. 4. Su uso reduce la contaminación y la producción de los plásticos derivados del petróleo. 5. Tienen un ciclo de vida completo, porque las materias primas regresan a la tierra.

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