Biodegradabilidad - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

La biodegradabilidad es la capacidad que tienen las sustancias y los materiales orgánicos de descomponerse en sustancias más sencillas debido a la actividad enzimática de microorganismos. Cuando se completa el proceso biológico, se obtiene la transformación total de las sustancias orgánicas iniciales en moléculas inorgánicas simples como agua, dióxido de carbono y metano.

El fenómeno de la biodegradación forma parte del ciclo natural de la vida en la tierra, basado en el carbono. Gracias a la actividad de fotosíntesis de plantas y algas, y a la inagotable energía solar, el dióxido de carbono de la atmósfera se absorbe para sintetizar los azúcares y las demás sustancias utilizadas por los vegetales para crecer y desarrollarse. A través de la cadena alimentaria, el flujo de materia y de energía pasa de las plantas a los herbívoros y de estos a los carnívoros. Cuando los organismos vegetales y animales mueren, los microorganismos -presentes siempre en el medio ambiente- se nutren del material orgánico mediante procesos de biodegradación que liberan agua y dióxido de carbono a la atmosfera, cerrándose así el ciclo.

Imitando y valorizando estos procesos naturales, también los residuos orgánicos de las actividades humanas pueden eliminarse mediante la biodegradación.

Para que esta operación sea eficaz es necesario identificar el ambiente ideal en el que este fenómeno puede ser maximizado y es preciso definir un tiempo de duración del proceso que sea ‘industrializable ‘ y compatible con los ritmos de producción de estos residuos orgánicos.

En la naturaleza cada residuo orgánico tiene sus tiempos de degradación, paja y madera emplean más tiempo que almidón y celulosa. De la misma manera, en ambientes fríos y secos los procesos de biodegradación son más lentos que en ambientes cálidos y húmedos.

Esto significa que la biodegradación depende mucho de la naturaleza química de la sustancia o materia que se desea biodegradar y del ambiente de biodegradación. Los ambientes en los que la biodegradación se produce a un buen ritmo y que permiten una gestión industrial son los del compostaje y de la digestión anaeróbica.

En estos sistemas, por consiguiente, se pueden tratar los residuos sólidos orgánicos, incluidos los procesados (por ejemplo de plástico biodegradable) que tienen una velocidad de biodegradación compatible con estos tratamientos. En el caso del compostaje se obtendrá un compost maduro (que es un fertilizante) y en el caso de la digestión anaeróbica (seguida de estabilización en compostaje) se obtendrán biogases (y por consiguiente energía) y compost.

Otro ambiente biológicamente activo es el suelo: algunos materiales se pueden biodegradar totalmente en el suelo y esta propiedad puede aprovecharse en aplicaciones específicas como por ejemplo en el acolchado (cubrimiento del suelo).

La compostabilidad es la capacidad de un material orgánico de transformarse en compost mediante el proceso de compostaje. Este proceso aprovecha la biodegradabilidad de los materiales orgánicos iniciales para transformarlos en un producto final que toma el nombre de compost. El compost por consiguiente es el fruto de la desintegración y biodegradación aeróbica (es decir en presencia de oxígeno) de material (por lo general residuos) orgánico: el compost maduro es parecido a un sustrato fértil y por su riqueza en sustancias orgánicas se utiliza como fertilizante.

El compostaje se puede practicar a nivel casero a escala muy pequeña o a nivel industrial. Este último se alimenta con residuos orgánicos procedentes de hogares y de residuos de producciones agrícolas y de otros sectores y se lleva a cabo en específicas plantas que garantizan la gestión correcta del proceso.

Lo que sucede en la planta de compostaje no es muy diferente de lo que a veces se puede ver en el campo: pilas de material orgánico (residuos, excrementos, serrín, virutas de leña, etc.) producen calor y exhalan vapor, como si estuvieran quemándose pero sin llama. En realidad en esos montones se está llevando a cabo la biodegradación a cargo de microorganismos que consumen las sustancias nutritivas y transforman el residuo inicial en un conjunto de sustancias orgánicas llamadas precisamente compost.

En las plantas industriales este producto se esteriliza y estabiliza para que carezca de microbios patógenos y de material putrescible. Además, antes de su comercialización, se controla su calidad, ya que debe cumplir una serie de requisitos establecidos por ley. Se define compostable on polimero que se degrada hasta el 90%, en menos de 6 meses (EN 14855).

Definición de oxo-degradable

La tecnología oxo-degradable se basa en la introducción de un agente pro-degradante en el proceso de fabricación del plástico convencional. La descomposición se lleva a cabo a través de un proceso de etapas múltiples usando aditivos químicos para iniciar la degradación.

Poliolefinas de soporte PE o PP en función del plástico que se va a anadir.

Sal de metal, que puede ser manganeso, cobalto, níquel, hierro, cobre, etcétera.

Un antioxidante para proteger la sal de metal durante la fase de extrusión.

Un antioxidante que estabiliza el plástico garantizando un plazo de vida útil al producto acabado.

Los productos oxo-degradables se degradan en cualquier ambiente, interno o externo, en el cual haya oxígeno sin necesidad de agua. El  (plástico con vida útil controlada) es una tecnología que se aplica en la etapa de fabricación del plástico ordinario. Se busca que este plástico en lugar de quedarse 500 años en la tierra, se oxo degrade en menor tiempo. La degradación que se produce es resultado de un fenómeno oxidante y celular. El plástico se descompone en millonésimas partículas, no visibles al ojo humano.