Los biopolímeros son aquellos polímeros producidos a partir de organismos vivos. La celulosa, el almidón, la quitina, las proteínas, los péptidos, el ADN y el ARN son todos ejemplos de biopolímeros en los que las unidades monoméricas son azúcares, aminoácidos y nucleótidos. La creciente atención a la protección del medio ambiente ha permitido un rápido desarrollo de estos materiales "verdes" debido a sus características particulares de biodegradabilidad y compostabilidad que podrían reemplazar los polímeros de base petroquímica comunes en un futuro no muy lejano, particularmente para productos a corto plazo. como el embalaje. Estos materiales cumplen plenamente los criterios de respeto al medio ambiente y las nuevas normativas emergentes. Sin embargo, hay una característica importante a considerar cuando se trata de biopolímeros: no todos los polímeros biodegradables son biopolímeros. El biopolímero en sentido estricto es el único elemento de los diferentes tipos de bioplásticos, que se origina a partir de almidones o microorganismos da igual siempre que sean producidos por organismos vivos o polimerizados mediante la manipulación de fuentes renovables. En este caso, la biodegradación se favorece y acelera gracias a la estructura natural del polímero. Sin embargo, también hay polímeros biodegradables que no son biopolímeros en absoluto, ya que provienen o aún contienen en cierta medida derivados del petróleo. La diferenciación entre varios biopolímeros y varios polímeros biodegradables es, por tanto, en el primer caso estructural, es decir, de qué material se obtuvo el biopolímero; en el segundo caso, el polímero biodegradable se clasifica según su grado de biodegradabilidad.

Otra característica muy importante de los biopolímeros es su no toxicidad. De hecho, estos polímeros durante la degradación no liberan sustancias tóxicas al medio ambiente ni liberan sustancias nocivas para los seres humanos. De hecho, los biopolímeros son muy utilizados en medicina como film para pastillas, como suturas o como implantes para el cuerpo humano que apenas son rechazados. Otra característica y catalogación de biopolímeros es la diferencia entre biodegradabilidad y compostabilidad, que se tratará en el siguiente párrafo. Los biopolímeros tienen las mismas características de manejo que los polímeros tradicionales permitiendo obtener determinadas características según las necesidades. “Los rendimientos funcionales de los biopolímeros dependen sobre todo de la composición, las propiedades físico-químicas y las características estructurales. La composición y estructura de los biopolímeros se puede diseñar a priori para obtener las características funcionales deseadas. Las partículas de biopolímero se pueden generar a partir de una variedad de diferentes proteínas alimentarias y polisacáridos, por ejemplo: proteína de suero, caseína, gelatina, proteína de soja, almidón, celulosa y varios otros hidrocoloides. Además pueden contener otros componentes como agua, lípidos, minerales y azúcares. También es importante controlar la organización espacial de los diferentes componentes (la estructura química) y cómo las moléculas interactúan con los diferentes componentes químicos (tipos de enlaces entre átomos). El tipo, la concentración, la interacción y la posición de los diversos componentes presentes dentro de una partícula de biopolímero pueden alterar muchas de las propiedades físico-químicas que incluyen: densidad, índice de refracción, sensibilidad ambiental, digestibilidad enzimática y, por lo tanto, sus características funcionales. Por tanto, es importante diseñar el biopolímero en función de la función que debe realizar. La elección de proteínas y polisacáridos particulares para formar las partículas del biopolímero dependerá de varios factores: la capacidad del biopolímero para ensamblarse en partículas; las características funcionales requeridas como su tamaño, estructura, carga, permeabilidad y estabilidad ambiental; el costo, la facilidad de uso y la consistencia de los elementos del biopolímero y los procesos de transformación.

Podemos considerar los polímeros biodegradables "alimento" para microorganismos. La degradación biológica se produce por la influencia de estos microorganismos, que mediante enzimas pueden descomponer los polímeros. Durante el proceso de metabolismo, el biopolímero en la etapa final, en condiciones aeróbicas, se convierte en agua, carbono, dióxido y biomasa. En caso de condiciones anaeróbicas se convierte en metano, agua y biomasa. La característica de estos productos finales es que no son productos tóxicos y normalmente están presentes en la naturaleza. La primera fase de degradación es la fragmentación, durante la cual el material, gracias a la influencia de factores vivos y no vivos, se desintegra mecánicamente. La segunda fase es aquella en la que podemos hablar de verdadera biodegradación, porque solo aquí la parte ya degradada y fragmentada del polímero se metaboliza en los materiales residuales. Organismos de certificación

A nivel microscópico, la descomposición muestra un posterior deterioro de las propiedades mecánicas y físicas del material. Hay una pérdida de propiedades mecánicas como resistencia, tenacidad y flexibilidad con la desintegración del material. Básicamente, el proceso de biodegradación es el mismo que el de una persona que ingiere alimentos, que adquiere energía y genera dióxido de carbono. Existen numerosos microorganismos capaces de degradar el polímero y existen muchas diferencias entre ellos, por ejemplo algunos son más efectivos en determinadas condiciones ambientales, pH o temperatura. Tiempos de compostaje En primer lugar se asume que cualquier material orgánico bajo la influencia del medio ambiente y los microorganismos puede descomponerse tanto mecánica como químicamente. Para clasificar un producto o material como biodegradable, debe cumplir con ciertas condiciones: Conversión del material en CO2, H2O y BIOMASA (compost) en caso de proceso aeróbico; en caso de conversión en un ambiente anaeróbico en METANO, AGUA Y BIOMASA. La otra característica importante es que los plásticos compostables no liberan ninguna sustancia tóxica en el compost. El compostaje industrial es un proceso en el que los residuos se convierten en un producto estable e higiénico apto para su uso en agricultura. La ley que regula los tiempos de biodegradación es la norma EN 13432, que indica que más del 90% del compuesto debe biodegradarse en el período de 6 meses. Es importante tener en cuenta que la biodegradabilidad se refiere a la degradación de materiales bajo la influencia de microorganismos; las condiciones de descomposición y cuánto tiempo durará la descomposición no están definidas. Cuando hablamos de biodegradación con ciertas limitaciones, estamos hablando de compostaje. Entonces, todos los plásticos compostables son biodegradables, pero no todos los plásticos biodegradables son compostables. Las directivas que rigen la compostabilidad de un material biodegradable se recogen en la norma europea EN 13432.

La Vinçotte se encarga de verificar la biodegradabilidad y compostabilidad de los productos a las empresas que lo soliciten mediante análisis de laboratorio. Esto permite que estas empresas apliquen el logotipo "OK Biobased" o "OK Compost" en el producto. Esta certificación es oficial e indica que los componentes del producto cumplen con la norma EN 13432. Inició su labor de certificación en 1990 cuando fue convocada para verificar la compostabilidad de las bolsas de biopolímero para la recogida de residuos orgánicos. La Vinçotte descubrió una nueva necesidad y fue una de las primeras empresas en desarrollar un programa de certificación alineado con los estándares de la comunidad europea.

DIN CERTCO es el organismo de certificación de la “TÜV Rheinland Group y DIN”, el Instituto Alemán de Normalización. Está reconocida por los organismos oficiales, la Unión Europea y opera en el sector desde hace más de 30 años. Din Certco se ocupa de: Ensayos y Evaluación con la consiguiente certificación de calidad e idoneidad para su uso. Para la certificación de polímeros de base biológica, Din Certco se basa en ASTM D 6866 o "Métodos de prueba estándar para determinar el contenido de base biológica de muestras sólidas, líquidas y gaseosas mediante análisis de radiocarbono" o DIN SPEC 91236 (CEN / TS 16137) "Plásticos - Determinación del contenido de carbono de base biológica ”, el método 14C que determina la actividad del isótopo de carbono identificado con el símbolo químico 14C.

USCC Fundada en 1990, el US Composting Council (USCC) es la única organización nacional en los Estados Unidos dedicada al desarrollo, expansión y promoción de la industria del compostaje. La USCC cumple esta misión fomentando, apoyando y realizando investigaciones en el campo del compostaje, promoviendo la definición de estándares, educando a los profesionales y al público sobre los beneficios del compostaje y el uso del compost, mejorando la calidad del producto y el desarrollo de materiales. Los miembros de la USCC incluyen productores de compost, fabricantes de equipos, proveedores de productos, instituciones académicas, agencias gubernamentales, grupos sin fines de lucro y empresas de consultoría / ingeniería.

La Asociación Japonesa de Bioplásticos (Japan Bioplastic Association JBPA), fundada en 1989 como Biodegradable Plastic Society (BPS), es una organización privada con el objetivo de promover la difusión de plásticos. originados a partir de biomasa y plásticos biodegradables, así como el desarrollo de la investigación del sector y la creación tanto de estándares industriales internacionales para plásticos biodegradables como de métodos para analizar y evaluar plásticos biodegradables. La JBPA colabora con la Asociación de Bioindustria de Japón (JBA) y otras organizaciones nacionales e internacionales. El sistema de identificación GreenPla es un sistema mediante el cual los productos que cumplen con los estándares de identificación requeridos por la JBPA están autorizados a utilizar el logotipo GreenPla. El término GreenPla se refiere a materiales o productos que incluyen componentes biodegradables que se pueden biodegradar mediante la acción de microorganismos en un ambiente natural y que se transforman en su etapa final de degradación en dióxido de carbono o agua.

EN 13432 de 2002 es una norma armonizada del Comité Europeo de Normalización relativa a las características que debe poseer un material para ser definido como biodegradable o compostable, es decir, que se puede reciclar mediante recuperación orgánica (compostaje y digestión anaeróbica). La norma europea EN 13432 o "Requisitos para envases recuperables mediante compostaje y biodegradación - Esquema de prueba y criterios de evaluación para la aceptación final de envases", también adoptada en Italia, ha hecho el pedido, aunque solo sea desde un punto de vista técnico. Han quedado claras las características que debe poseer un material para ser definido como compostable. Según EN 13432 las características que debe tener un material compostable son las siguientes: Biodegradabilidad, Desintegrabilidad, Ausencia de efectos negativos sobre el proceso de compostaje, Bajos niveles de contaminación, Otros parámetros químico-físicos. Biodegradabilidad La capacidad del material de convertirse en dióxido de carbono (CO2) gracias a los microorganismos y de forma similar a lo que ocurre con los residuos naturales. Esta propiedad se evalúa cuantitativamente con un método de prueba estándar: EN 14046 (también publicado como ISO 14855: biodegradabilidad en condiciones controladas de compostaje). El nivel de aceptación es el 90% del producto degradado que se logrará en menos de 6 meses.