Bioplasticos

Bioplásticos
“Plástico de Origen Natural producido por un Organismo Vivo, Sintetizado a partir de Materia Orgánica”

Poliésteres producidos por una amplia variedad de microorganismos, cultivados bajo condiciones específicas. Las propiedades físico-químicas de estos materiales dependen de los microorganismos productores y del sustrato suministrado. Además de su obtención natural, losbioplásticos son de gran importancia debido a su biodegradabilidad, la cual cuas es producto del metabolismo de organismos presentes en la naturaleza, que transforman los materiales poliméricos en compuestos de bajo peso molecular como CO2 y H2O. Los bioplásticos pueden clasificarse en 3 grupos:
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Polímeros químicamente sintetizados: Susceptibles a la acción de microorganismos y no pueden serusados con fines comerciales debido a su alta tasa biodegradativa y propiedades físicas. Plásticos biodegradables a base de almidón: El almidón actúa como complemento y a la vez sirve como relleno y agente adherente para crear una mezcla entre almidón y plástico (almidón-polietileno). Las bacterias del suelo degradan el almidón y alteran la matriz del plástico, de esta manera aumenta labiodegradabilidad pero generan compuestos recalcitrantes que quedan en el ambiente por largos periodo de tiempo. Polihidroxialcanoatos: Polímeros 100% biodegradables.

Antecedentes
Francia 1925(L’Institut Pasteur; Maurice Lemoigne): Descubrimiento de Poli(3-D-hidroxibutirato) (PHB), un homopolímero que fue detectado en la especie Bacillus megaterium. Crisis del petróleo (1970): Aumento en el precio delpetróleo. Las investigaciones alrededor de los PHA florecieron, y la empresa ICI desarrolló un proceso para producir a escala industrial un bioplástico que se comercializó bajo el nombre de “Biopol”
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Biopol (PHB): Copolímero de monómeros de cuatro y cinco carbonos, denominados hidroxibutirato e hidroxivalerato, respectivamente. El “Biopol” se producía utilizando la bacteria Ralstonia eutrophacultivada en un medio con glucosa y propionato como fuentes de carbono. A pesar de su costo relativamente elevado, el “Biopol” fue utilizado en varias aplicaciones en algunos países como Alemania.

Fines del Siglo XX: Disminuye el precio del petróleo, decae el interés por los bioplásticos.

Siglo XXI:  Aumento en el precio del Petróleo.  Mayor Concientización: o Las reservas de petróleo seestán agotando de manera alarmante. o Protección del Medio Ambiente Las estimaciones varían mucho, ya que la información que suministran los países que tienen reservas de petróleo no siempre es confiable, pero lo más probable es que comiencen a agotarse en las próximas décadas. Ante esta perspectiva, las investigaciones que involucran a los plásticos obtenidos de otras fuentes han tomado un nuevoimpulso, y los polihidroxialcanoatos aparecen como una alternativa altamente prometedora.

Polihidroxialcanoatos (PHA’s)
Poliésteres compuestos de ácidos R-3-hidroxialcanoatos acumulados en forma de gránulos intracelulares, que pueden representar el 80-90% en peso seco de la célula.
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Sirven como fuente de carbono, energía y equivalentes reductores. Son producidos bajocondiciones desbalanceadas de cultivo o Exceso de Carbono o Limitación de los elementos esenciales (N, S, O, P, Mg) Termoplásticos Sintetizados por diversos organismos procariotas y eucariotas (bajo condiciones de crecimiento especificas) Sintetizados por Plantas (bajo condiciones de crecimiento especificas) Biodegradables Producidos a partir de Fuentes de Recursos Renovables Poliésteres alifáticosNo Tóxicos

Estructura General de los PHA’s

La acumulación de PHA’s es considerada como una “estrategia” desarrollada por las bacterias para garantizar su supervivencia en ambientes cambiantes.

Comparación entre Poliésteres sintéticos y Polihidroxialcanoatos Propiedad Polipropileno PHB PHA Punto de fusión (°C) 176 177 145 Cristalización (%) 50 - 70 60 56 Fuerza de Tensión (MPa) 38 43 20...