Biopolímeros: avances y perspectivas

Los biopolímeros basados en recursos renovables y/o biodegradables están generando un creciente interés no solo en la industria de los plásticos sino en la sociedad en general. El objetivo de este trabajo es analizar el campo de los biopolímeros, su panorama actual y los últimos avances y desarrollos. Se analizaran biopolímeros importantes del mercado divididos en tres subgrupos: polímeros basados en recursos renovables (almidón y celulosa), polímeros biodegradables basados en monómeros bioderivados (aceites vegetales y ácido láctico) y biopolímeros sintetizados por microorganismos (polihidroxialcanoatos (PHA))

Fundamentación teórica de la recuperación de residuos de (PLA), generados en impresión 3D

La producción de plástico ha aumentado en la última década, y cada vez tiene más aplicaciones en la industria. Los plásticos son de gran importancia y tienen un papel fundamental en la economía, sociedad y medio ambiente que nos rodea. Es por esto que el aumento de la fabricación de productos basados en plástico hace que aumenten los recursos dedicados a la producción y la cantidad de residuos a gestionar derivados del uso de dichos productos. Este proyecto se enfoca en un tipo de plástico específico, que pertenece a la familia de los bioplásticos y que engloba a plásticos biobasados y/o biodegradables, este es el poli (ácido láctico) (PLA). Se define como plástico biobasado por estar fabricado de recursos biológicos renovables como son el maíz o el azúcar. También, tiene la propiedad de ser biodegradable, es decir, es un material que, estando en ciertas condiciones, los microorganismos disponibles en el medio ambiente pueden convertirlo en recursos biológicos, Una de las principales aplicaciones del PLA essu utilización, en forma de filamento, para la impresión 3D. Es un mercado que está en continuo auge. En la actualidad, se está investigando diferentes métodos de reciclaje para el PLA y otros polímeros. Los dos métodos más desarrollados, hasta entonces, son el reciclado mecánico y el compostaje industrial. El compostaje puede ser un proceso difícil de llevar a cabo ya que las condiciones de temperatura, humedad y tiempo requeridas para realizar este proceso son difíciles de mantener constantemente en compostadoras domésticas o locales, no industriales. Por lo tanto, el reciclado mecánico es el mejor con respecto al impacto ambiental y las condiciones requeridas para llevarse a cabo. El reciclado mecánico se lleva a cabo en varias etapas.PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)TABLA DE CONTENIDO 1. RESUMEN................................................................................................................ 9 2. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 11 3. OBJETIVOS............................................................................................................ 14 3.1 OBJETIVO GENERAL. .................................................................................... 14 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................ 14 4. CAPITULO I............................................................................................................ 15 4.1.1 Manufactura aditiva....................................................................................... 15 4.1.2 Plástico.......................................................................................................... 15 4.2 Concepto Manufactura Aditiva............................................................................. 18 4.3 Los 10 principios de la manufactura aditiva......................................................... 19 4.4 Obtención Ácido láctico ....................................................................................... 23 4.5 Qué hacer con el PLA.......................................................................................... 24 4.6 Obtención del ácido polilàctico ............................................................................ 24 4.6.1 Propiedades.................................................................................................. 29 4.6.2 Biodegradación del PLA................................................................................ 31 4.6.3 Mejora de las propiedades de PLA. .............................................................. 32 4.7 Aplicaciones......................................................................................................... 33 4.8 Las utilidades más destacadas del PLA son las siguientes:................................ 35 4.8.1. Materiales de embalajes .............................................................................. 35 4.8.2. En fibras....................................................................................................... 36 4.8.3. Envases desechables: ................................................................................. 37 4.9 Desventajas:........................................................................................................ 38 4.9.1 Reciclaje........................................................................................................ 40 5. CAPITULO II .......................................................................................................... 42 5.1 Cómo está aportando Colombia en el reciclaje de los polímeros (PLA). ............. 42 5.2 ¿Por qué es importante reciclar?......................................................................... 44 5.2.1 Plástico, la gran prioridad.............................................................................. 44 5.3 Plástico en Colombia ........................................................................................... 45 5.3.1 Hacerlo bien desde el principio ..................................................................... 47 5.4 Bondades del plástico.......................................................................................... 48 5 5.4.1 Cantidad de material transformado por las empresas en toneladas mensuales ............................................................................................................................... 50 5.5 Obstáculos y desafíos ......................................................................................... 50 5.6 Reciclaje de PLA en Colombia ............................................................................ 51 5.7 Lo difícil de reciclar PLA ...................................................................................... 53 5.7.1 Proceso para reciclar PLA............................................................................. 54 5.8 Convertir restos de impresión 3D en nuevo material de impresión ..................... 55 5.8.1 Crear un propio filamento.............................................................................. 55 5.8.2 ¿Qué alternativas existen?............................................................................ 56 5.9 MODELO A SEGUIR EN COLOMBIA ................................................................. 56 5.9.1. RECOGIDA DE PLA .................................................................................... 56 5.9.2 Materiales utilizados en el proceso de limpieza ............................................ 57 6. Tres zonas por las que pasará el plástico reciclado............................................... 61 6.2 Obtención de filmes. ............................................................................................ 62 6.1.1 Los pasos que se llevan a cabo son los siguientes:...................................... 63 6.1.2. Espectrofotómetro FTIR-ATR....................................................................... 63 6.1.3. Espectrofotómetro FTIR-ATR....................................................................... 64 6.1.4. Calorímetro diferencial de barrido (DSC). .................................................... 64 6.1.5 Termobalanza (TGA). ................................................................................... 65 6.1.6. Viscosimetría................................................................................................ 66 6.2 Idea de negocio. .................................................................................................. 68 6.3. Descripción del mercado. ................................................................................... 69 6.4. Segmentos de clientes. ...................................................................................... 69 6.5. Descripción del producto en relación con sustitutos y proveedores. .................. 70 6.6. Análisis DAFO. ................................................................................................... 70 7. CAPITULO III ......................................................................................................... 74 7.1 Análisis económico.............................................................................................. 74 7.2 Caracterización de la inversión............................................................................ 74 7.2.1 Inmovilización de recursos:........................................................................... 75 7.2.2 Flujos de caja de las operaciones ................................................................. 75 7.3 Inmovilización de los recursos............................................................................. 75 7.4 Costos de los equipos ......................................................................................... 76 7.5 Costo total ........................................................................................................... 77 6 7.6 Capital circulante ................................................................................................. 78 7.6.1 Calculo inmovilización de recursos ............................................................... 78 7.6.2 Flujo de caja de operaciones ........................................................................ 78 7.6.3 Ingresos ........................................................................................................ 79 7.6.4 Costo de producción ..................................................................................... 79 -7.6.5 Materia prima............................................................................................... 80 7.6.6Costo total del proyecto ................................................................................. 80 7.7 Impacto social y ambiental............................................................................... 80 8. CAPITULO IV......................................................................................................... 82 8.1 CONCLUSIONES................................................................................................ 82 9. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 8

Evaluación de la polimerización del ácido láctico en ácido poliláctico, mediante el método apertura de anillo (ROP) para establecer su comportamiento como un biopolímero

Evaluar la polimerización del ácido láctico en ácido poliláctico, mediante el método Apertura de anillo (ROP) para establecer su comportamiento como un biopolímero.El manejo incorrecto del residual plástico genera varias problemáticas, afectando así al ambiente, salud y economía, en el año 2018 se genera 360 millones de toneladas métricas de plástico en todo el planeta del cual un cierto porcentaje de este es reciclado. El objetivo del presente estudio fue evaluar la polimerización del ácido láctico en ácido poliláctico, mediante el método apertura de anillo (ROP) para establecer su comportamiento como un biopolímero. El ácido láctico comercial al 88% somete a una esterificación a partir de una reacción con ácido sulfúrico a 30% y 60% de pureza a un calentamiento de 80 °C hasta 120 °C, finalizado este proceso se obtiene la lactida o diester di cíclico, esta se polimerizo mediante reacciones de apertura de anillo, utilizando como catalizador Cloruro de estaño II a una temperatura de 60 °C. Las variables de estudio fueron las concentraciones de ácido sulfúrico y tiempo de polimerización (20,30,40,50 minutos), se realizaron 12 tratamientos y 3 repeticiones, para el análisis de datos se utilizó el programa Statgraphics. Se determinó que las condiciones que permiten una máxima productividad de ácido poliláctico fue a una concentración 60% de ácido sulfúrico y un tiempo estimado de 30 minutos, alcanzado valores máximos de 0,89 g. Se aplico un análisis Espectroscopia Infrarroja el cual mostro los principales grupos funcionales OH, C=O, CH y CH3, son distintivos del ácido poliláctico. Concluyendo que el ácido láctico comercial mostro ser materia prima potencial para la producción de ácido poliláctico comparable con otros datos reportados en la literatura.Ingenierí

Modificación de las propiedades del ácido Poliláctico (PLA)

En el proyecto que aquí se presenta se ha realizado un estudio y diferentes ensayos con el objetivo de ver como quedan afectadas las propiedades del Ácido Poliláctico (PLA). El PFC se centra en la modificación de las propiedades térmicas de este polímero mediante el uso de diferentes aditivos que puedan ser capaces de mejorarlas sin afectar decisivamente las otras propiedades del PLA. Se han realizado una serie de experimentos con estos compuestos añadidos y se han observado como afectan al PLA, en su forma de mezcla directa como copolimerizados tras una etapa de reacción a alta temperatura y en presencia de catalizador. El posterior análisis de las muestras obtenidas se ha realizado mediante técnicas muy utilizadas en polímeros como son la cromatografía GPC, el DSC o el RMN. Se han estudiado los cambios en las propiedades mecánicas de los compuestos obtenidos. Se han evaluado los compuestos derivados de reaccionar el PLA con ácido 5-tertbutilisoftálico, dietil fumarato, el ácido 2,2-dimetil-3-hidroxipropionico, el dietil-L(+)-Tartrato, el ácido S-mandélico, el ácido R-mandélico, una mezcla de dicloruro de ácido tereftálico y 1,4-butanodiol y otra de dicloruro de ácido isoftálico y 1,4-butanodiol, en condiciones de transformación, es decir, en masa, a una temperatura de 160 ºC y durante 10 minutos en atmósfera inerte. En la mayoría de los casos se ha observado por GPC una degradación del PLA. Para la selección de las mejoras formulaciones se han desechado aquellas que facilitan la descomposición del PLA. Finalmente se han estudiado con más detalles los compuestos derivados del PLA con ácido 5-tert-butilisoftálico, dietil fumarato y el ácido S-mandélico. Los resultados obtenidos demuestran que no ha habido una mejora importante en las propiedades térmicas, reflejadas en los incrementos de la temperatura de gel o la de fusión. Pero, si se ha obtenido mantener estas temperaturas sin afectar las otras propiedades del copolímero, con la adición de uno de los aditivos: el ácido 5-tert-butilisoftálico, lo que anima para futuros desarrollos. Se ha observado que el aumento excesivo de este aditivo en el copolímero es contraproducente en estas propiedades, siendo un 20% la cantidad en la que mejor resultados se obtuvieron. Las propiedades mecánicas de estos compuestos no difieren notablemente del PLA original, la formulación del 20 % muestra una mejora media del 2% en el módulo de Young

Procesado de nuevos poliésteres y poliesteramidas mediante electrospinning. Matrices de micro/nanofibras para el crecimiento celular

En este PFC se ha realizado el estudio de la aplicación del electrospinning o electrohilado para el procesado de nuevos polímeros biodegradables pertenecientes a los grupos de los poliésteres (PE) y poliesteramidas (PEA). Para ello, se han sintetizado por policondensación térmica dos nuevos PE alifáticos con un número impar de grupos metileno, a partir del 1,9-nonanediol con distintas proporciones de los ácidos azelaico y pimélico, el PE(9,9) y el PE(9,7). Además, se ha sintetizado por policondensación en solución de tipo interfacial la PEA derivada del ácido glicólico (GLC) y del ácido cloroacetil-6-aminohexanoico (AMH), y se denomina poli(glicol aminohexanoico) (poli(GLC-AMH)). Los nuevos polímeros fueron caracterizados por diversos métodos físicos-químicos como FTIR, RMN, GPC y DSC. Así, la poliesteramida poli(GLC-AMH) y los poliésteres PE(9,9), PE(9,7), y sus copolímeros PE(9,9/9,7)-x% fueron procesados por electrospinning para conseguir matrices de micro/nanofibras. Para realizar este procesado se requirió optimizar los parámetros de las disoluciones de los nuevos polímeros como la concentración y disolventes. Asimismo, se optimizaron los parámetros operacionales del electrospinning como la distancia agujacolector, flujo de inyección de la disolución polimérica, y voltaje del campo electrostático. Durante la optimización del proceso de electrohilado se realizó un continuo seguimiento mediante microscopia óptica; la observación directa de las muestras permitió establecer los cambios necesarios en los parámetros operacionales del electrospinning hasta conseguir su optimización. Las matrices de nanofibras obtenidas en condiciones óptimas fueron estudiadas por microscopía electrónica de barrido para su caracterización morfológica y análisis de la distribución de diámetros de las fibras. Finalmente, las matrices de nanofibras obtenidas de estos nuevos polímeros fueron evaluadas como scaffolds o plataformas de soporte para la adhesión y proliferación de células epiteliales mediante la técnica de cultivo in-vitro de líneas celulares

Micro/Nanofiibras coaxiales de PLA/PEG para el encapsulamiento de microorganismos de interés biomédico y alimentario

La conservación de microorganismos viables tiene interés en diversos sectores industriales. Así, por ejemplo en la industria alimentaria, la panificación, vinicultura y cervecería entre otros requieren procesos de fermentación que son iniciados con starters o microorganismos colonizadores requeridos para la generación de biomasa. En la industria biomédica se requiere la conservación de microorganismos tipo o de referencia. En este proyecto se estudió el encapsulamiento de microorganismos de interés biomédico y alimentario en micro/nanofibras coaxiales basadas en los polímeros biodegradables poliláctida (PLA) y polietilenglicol (PEG). El encapsulamiento de microorganismos en una matriz polimérica tiene aplicaciones prácticas como facilitar su conservación, almacenamiento y transporte, además es un sistema de liberación controlada. Las fibras fueron preparadas por electrohilado (electrospinning) coaxial, lo cual permite compartimentalizar las fibras en un dominio de cubierta (shell) y otro nuclear o central (core). El PLA es un polímero hidrofóbico mientras que el PEG es hidrofílico, por tal motivo, se ha seleccionado el PEG como polímero para conformar el core de la fibra y en este dominio se encapsularan los microorganismos, y el PLA conformará la cubierta de la fibra. Así, las fibras coaxiales fueron preparadas bajo diferentes condiciones experimentales establecidas en un diseño experimental (DOE). Las micro/nanofibras obtenidas fueron caracterizadas por diversas metodologías para establecer su estructura coaxial. Luego, las fibras fueron analizadas mediante técnicas microscópicas (óptica, SEM) para determinar su morfología y sus diámetros. Finalmente se prepararon fibras coaxiales como medio de encapsulamiento de la bacteria Escherichia coli usada como modelo para estudiar la viabilidad de la bacteria durante diferentes tiempos de conservación al interior de las fibras, y la posible acción protectora de la cubierta de la fibra cuando las bacterias encapsuladas fueron sometidas a la actividad antibacteriana de la luz ultravioleta

Plásticos biodegradables

Este proyecto surgió a raíz de la aprobación por parte del gobierno de la nueva Ley de Residuos, aprobada el 14 de Julio de 2011 por el Congreso, y que establece que a partir de 2018 dejarán de distribuirse bolsas de plástico de un solo uso y que serán sustituidas por bolsas de plástico biodegradable. El principal objetivo de este proyecto es dar luz y aclarar los siguientes puntos: 1º Con qué tipo de polímeros biodegradables (BPL), contamos actualmente en el mercado, qué propiedades tienen y en qué sectores industriales pueden tener aplicación y ser sustitutos de los plásticos procedentes del petróleo (PDP). Así como hacia dónde están encaminadas las investigaciones y qué podemos esperar de estos polímeros para el futuro. 2º Valorar los principales aspectos económicos que pueden influir sobre los BPL a la hora de conseguir un hueco en el mercado actual de polímeros. Aspectos tales como, si tienen un precio capaz de competir con los plásticos clásicos, o la oferta y demanda global de dichos materiales biodegradables. 3º Tratar de descubrir si detrás del uso de plásticos biodegradables hay realmente un claro beneficio ecológico, o si la ventaja de estos materiales queda limitada a su bajo impacto ambiental al final de su vida útil. Para todo esto, lo primero que se ha hecho es hacer un pequeño estudio sobre los polímeros actuales. Mostrando los orígenes del plástico, y cómo se desarrollaron los comienzos de estos materiales, desde el celuloide de Wesley Hyatt. Seguidamente, tras exponer brevemente las principales propiedades de los plásticos, se ha procedido a realizar un repaso a la clasificación de los actuales polímeros, en base a distintos aspectos. Según el origen del monómero base, donde solo hay dos divisiones, bien sean de origen natural, principalmente de origen vegetal, o si son monómeros que tienen origen en productos elaborados por el hombre, principalmente derivados del petróleo. Según su comportamiento frente al calor, se encuentran tres grupos. Los termoplástico, cuya principal característica es que a temperatura ambiente es plástico o deformable, se derrite a un líquido cuando es calentado y se endurece en un estado vítreo cuando es suficientemente enfriado. Los termoestables o termofijos, materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Y finalmente los elastómeros, materiales capaces de deformarse de manera notable por efecto de esfuerzos de cierta consideración, recuperando, además su forma inicial tan pronto cesan de ejercerse dichos esfuerzos. También pueden clasificarse los polímeros por su reacción de síntesis, bien sean, polímeros de adición, son el resultado de la reorganización de enlaces que se produce entre ellos, e implican siempre la ruptura o apertura de una unión del monómero para permitir la formación de una cadena. O polímeros de condensación, en una reacción de condensación dos moléculas se combinan con la formación y pérdida de otra molécula pequeña como agua. Y por último polímeros formados por etapas, en la formación de dichos polímeros, la cadena va creciendo gradualmente mientras haya monómeros disponibles, añadiendo un monómero cada vez. La última clasificación los divide según sea su estructura molecular. Amorfos, en los que las moléculas no presentan ningún tipo de orden; semicristalinos, que tienen zonas con cierto tipo de orden junto con zonas amorfas; y los cristalinos, que presentan un orden concreto. Después de esto, ya que la principal característica de los polímeros biodegradables, es su impacto ambiental es mínimo al degradarse, llegado el fin de su vida, se ha hecho un pequeño estudio, de cómo es el final de la vida de los plásticos que utilizamos, tanto de los biodegradables como de los que tienen otro tipo de comportamiento al degradarse, para poder comparar mejor las dos opciones. Como se ha visto, además de los plásticos BPL, los materiales biodegradables desarrollan una descomposición aeróbica o anaeróbica por la acción enzimática de microorganismos bajo condiciones normales del medio ambiente; también están los fotodegradables, que por la acción de los rayos ultravioleta pierden resistencia y se fragmentan en partículas muy pequeñas; oxodegradables, que desarrollan la descomposición vía un proceso de etapas múltiples usando aditivos químicos para iniciar la degradación; los compostables, que desarrollan una descomposición biológica (compostaje) para producir dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa, y no dejar residuos tóxicos visibles ó distinguibles; solubles en agua, son materiales que se solubilizan en presencia de agua y luego se biodegradan mediante la acción de los microorganismos; y finalmente los biodesintegrables, que son materiales compuestos que están constituidos por una mezcla de una parte orgánica biodegradable y por otra con polietileno, polipropileno y sus copolímeros. Junto con la degradación de los polímeros, también se ha hecho hincapié en este trabajo en un aspecto tan importante como es hoy en día el reciclaje, que es actualmente la mejor salida para reducir la contaminación que producen los plásticos convencionales. Ya que las otras dos alternativas utilizadas hoy en día para que acaben sus días los plásticos, tienen un alto coste medioambiental, bien sea acabando en un vertedero junto a basura convencional, o mediante la valorización energética en alguna incineradora, con graves emisiones a la atmosfera. Pero el reciclaje también trae consigo otros problemas y dificultades, sobre todo la hora de separar los distintos materiales poliméricos para que vuelvan a entrar en el mercado perdiendo lo mínimo posible sus características originales. También se ha introducido un punto donde se comenta la nueva ley de residuos, así como algunas normativas que introducen herramientas de medición de la biodegradación, que era necesario exponer para entender mejor el último apartado de este trabajo. Seguidamente se ha procedido a describir los BPL, mas importantes que se pueden encontrar hoy en día. Comenzando por los polisacáridos, donde se halla un nutrido grupo de polímeros, siendo los más conocidos el almidón, y la celulosa, aunque sea por otro tipo de usos y no como posibles sustitutos de los PDP. Dentro de los polisacáridos también se encuentra el dextrano, pectina, quitina, lignina, gelano, xantano y pululano. Todos ellos comparten como característica principal, que sus cadenas están en su gran mayoría formadas por monómeros de glucosa. El siguiente BPL que se ha presentado son los polímeros de acido poliláctico (PLA), que pese a que proviene del almidón que es un polisacárido, se trata a parte, ya que su monómero no es la glucosa, si no el acido láctico, con una estructura molecular similar a los productos de origen petroquímico, que se unen entre sí para formar el PLA. El cual han mostrado propiedades físico-mecánicas excelentes, comparables con las que brindan los plásticos convencionales. Es uno de los plásticos biodegradables actualmente más estudiados, y con mayor proyección de mercado, tanto en su uso en embalajes o bolsas de plástico, como en usos tan innovadores como la informática, impresoras, radios e incluso CDs. Se trata a continuación otros BPL, los polihidroxialcanoatos (PHA). Son polímeros naturales producidos por bacterias. Las bacterias que los producen los usan como material de reserva que puede ser utilizado posteriormente, bajo condiciones de limitación de nutrientes, para mantener su metabolismo. La cantidad de polímero producido y acumulado depende de la especie de bacteria y de las condiciones en las que se cultiva. Por ser biodegradables, por sus propiedades físicas semejantes a las de los plásticos derivados del petróleo (ya que estos polímeros presentan propiedades que van desde plásticos rígidos y quebradizos, hasta los semejantes al hule) los PHA han atraído considerablemente la atención. Se han encontrado aplicaciones diversas para los PHA a partir de que el Biopol se comercializó en 1982, sobre todo en agricultura, donde su faceta de material compostable hace que pueda integrarse y desecharse con los residuos orgánicos producidos por esta actividad. También es muy interesante el metacrilato biológico, principalmente por dos razones. Primera que es un perfecto sustituto del policarbonato (PC) o del poliestireno (PS), que tienen un amplio uso en el mercado. Y segundo porque destaca frente a otros plásticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado. Aun que su principal desventaja es que es el hermano más joven de los BPL, y todavía no ha entrado en el mercado, encontrándose tanto su producción a nivel industrial como sus propiedades, en fase de investigación. Finalmente se cita la policaprolactona (PCL). El PCL puede ser preparado mediante cualquier polimerización de apertura del anillo de la ε-caprolactona, es un polímetro hidrofóbico y semicristalino, su cristalinidad tiende a disminuir con el aumento del peso molecular. La buena solubilidad del PCL, su bajo punto de fusión (59-64 ºC) y su excepcional compatibilidad de mezclas, ha estimulado una extensa investigación de sus posibles aplicaciones en el campo de la biomedicina. A diferencia de los otros BPL que se han tratado en este trabajo, la gran aportación de del PCL, va mas allá de poder sustituir a los PDP clásicos, ya que su faceta de biodegradabilidad queda eclipsada por su biocompatibilidad, propiedad que hace posible su integración en la producción en diversos campos biomédicos. Después de ver en qué punto se encuentran actualmente los BPL, contestando así a la primera de las cuestiones planteadas, se ha procedido a intentar dilucidar la segunda de las dudas que se había marcado como objetivo: ¿Pueden competir realmente los BPL en el mercado actualmente? Para ello, se ha hecho un breve estudio, donde se han analizado los principales aspectos económicos que afectan a dicha incorporación al mercado: oferta, demanda y precio. En lo que a la oferta se refiere, en la actualidad, los fabricantes de plásticos de todo el mundo están orientando su desarrollo a utilizar materiales hechos de materias primas renovables en lugar de fósiles. El sector de envases y embalajes, el de mayor ámbito de aplicación de los plásticos, ha experimentado un fuerte crecimiento en los últimos tiempos. Se observa que la mayor parte de estos envases y embalajes denominados “ecológicos” se utilizan para alimentos frescos como fruta y verdura y para productos higiénicos. Algunos de los factores a considerar para un buen desarrollo del mercado de los BPL, es aplicar una eficaz estrategia de marketing y estrategias de comercialización. En el lado opuesto, el de la demanda, el envasado de los alimentos es el sector con mayor crecimiento dentro de los envases de plástico, junto con los envases de bebidas, que representan aproximadamente más de la mitad del mercado de los plásticos en todo el mundo. Si bien muchos de los productos de plástico de consumo están diseñados para una vida útil relativamente larga, en el caso del envasado del plástico para alimentos va a ser rápidamente desechado, y es aquí donde los plásticos biodegradables pueden encontrar un nicho de mercado para sus productos. Aunque la demanda actual es escasa, se ha visto que la tendencia es al alza, y que hay distintos factores, bien sobre los envasadores o bien sobre los consumidores que anuncian un crecimiento mayor de cara al futuro. Por último está el precio, el aspecto más importante y que condiciona en gran medida los dos anteriores. En este punto se ha explicado cómo ha sido la progresión de los precios de los BPL, y cuáles son los factores que pueden influir en éste a medio y largo plazo. A pesar de que la investigación en este campo sigue avanzando, y cada día se desarrollan nuevas tecnologías y procesos de producción que hace disminuir el precio de los PBL, también disminuye el precio de los plásticos clásicos derivados del petróleo, o se desarrollan otros que mantienen las mismas propiedades y con un precio más bajo. Además este tipo de materiales tiene una de sus principales desventajas, a la hora de disminuir su precio, que en su gran mayoría provienen de recursos que compiten en el sector alimentario, dejando limitado su producción a desechos y cultivos residuales, dejando los principales para la alimentación humana. Como punto final de este trabajo se ha intentado investigar sobre la última cuestión propuesta como objetivo: ¿hay detrás de estos productos biodegradables, un beneficio ecológico real? Ya que si bien en el aspecto económico no pueden competir, ese hecho puede ser minimizado, si realmente el uso de los plásticos biodegradables supone un gran beneficio ecológico, y puede mejorar el medio ambiente o minimizar el daño que se le hace a la naturaleza por el hecho de usar plásticos derivados del petróleo. Para ello, se ha expuesto en este trabajo un estudio realizado por la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, donde se compara el impacto que tienen sobre el medio ambiente el uso de distintos tipos de bolsas de la compra. En dicho estudio se expone no solo el impacto que tienen dichas bolsas sobe la naturaleza, una vez que ha acabado su vida útil, sino el impacto global, desde su producción hasta su destrucción. Y lo mismo, para distintas opciones de envase alimenticio, en este caso la leche. Dicho estudio aporta datos aclaradores sobre la producción de opciones biodegradables. Por ejemplo la bolsa de plástico Mater-Bi, que una vez en la basura, tendrá un bajo impacto ambiental, comparada con su homóloga de PEAD. Pero para su producción, se ha consumido más del doble de agua y contribuye al calentamiento global en un 60%, esto, pese a que el consumo energético sea casi la mitad. Mientras que en la competición por los envases de leche los resultados dejan en peor lugar al plástico biodegradable. Ya que el PLA consume un 70% más de energía y los equivalentes en CO2, son casi el doble que los de un envase de PEAD

Elaboración de platos biodegradables a partir de la corteza de la Queuña (Polylepis)

El presente trabajo de investigación que tiene como objetivo general, Elaborar platos biodegradables a partir de la corteza de la Queuña (Polylepis). En la metodología el tipo de investigación es aplicada, el enfoque es cuantitativa y el diseño de investigación es experimental, se tuvo como población a la corteza de la Queuña, de muestra se obtuvo diez kilos y para el muestreo se usó la técnica no probabilística por conveniencia. Después de la obtención de los platos biodegradables a partir de la corteza de la Queuña se obtuvo los resultado físico en cuanto a la dureza la M1 presenta 88,51HA y la M2 73,04HA, el peso la M1 82,67g la M2 72,95g y la absorción al agua la M1 28,23% y la M2 36,40%, los resultados en cuanto a las pruebas mecánicas en cuanto a la resistencia de tracción la M1 posee 1,00 N/mm², la M2 0,99 N/mm² y en la resistencia de elongación la M1 presenta 6,73% y la M2 5,88% y la biodegradación de estos platos se estima que en menos de dos meses se biodegradaran al 100%. Se obtuvo los resultados de los objetivos planteados, con esta alternativa podemos mitigar la contaminación ambiental evitando usar los platos derivados del petróleo

Biopolímero a partir de almidón de cáscara de plátano Musa Sapientum mediante tratamiento químico, Departamento de Química, UNAN-Managua, Julio 2021-Marzo del 2022

Este estudio, se llevó a cabo, con la finalidad de aprovechar las cáscaras de plátano Musa Sapientum como materia prima, para elaborar biopolímero natural (un material biodegradable), a fin de proporcionar a estas un valor agregado. De manera que, para la elaboración del biopolímero se utilizó una metodología experimental: La elaboración inició con la recolección de la materia prima, selección de las cáscaras, lavado, rayado del endocarpio, inmersión en ácido cítrico, molienda, tamizado, mezclado y adición de yodo, a fin de confirmar la presencia de almidón en la harina. Luego se agrega glicerina (agente plastificante), ácido acético (agente modificador) y agua destilada; a diferentes temperaturas, posteriormente, se lleva a secado a temperatura ambiente a 25 °C, durante 24 horas y secado en horno de convección a 60 °C, durante 12 horas, el producto final obtenido es el biopolímero en forma de lámina delgada de color café oscuro. Al producto final se le determinó parámetros de calidad, dado que, el mejor experimento presenta los siguientes valores: contenido de humedad 13,73%, biodegradable durante 30 días en agua, suelo 60 días e intemperie; 60 días. Espesor del biopolímero 3,08 mm en promedio y densidad 1,24 g/cm3, Palabras claves: biopolímero, material biodegradable, cáscara de plátano, contenido de humeda

Reutilización de residuos de la cáscara de banano (musa cavendish) y plátano (musa paradisiáca) para la obtención de bioplásticos

El uso de polímeros ha provocado un grave problema de contaminación ambiental en el mundo debido al tiempo que se tarda en degradarse, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo de reutilizar los residuos de la cáscara de banano y plátano para obtener un bioplástico a base de almidón extraído de estas cáscaras. Para la obtención del bioplástico se usó dos métodos de polimerización: el primer método inicia con el lavado, secado y trituración para la muestra necesaria. Con esta muestra se procederá a adicionarle los insumos correspondientes para seguir con el moldeado y secado obteniendo así el bioplástico. El segundo método colocamos las cáscaras de banano y plátano con bisulfito de sodio esto para evitar el pardeamiento enzimático. Luego colocamos las cáscaras en agua destilada hasta ebullición, para después llevarlas a secado y trituración hasta formar la pasta (almidón). Seguidamente le adicionamos HCl, glicerol y NaOH. La mezcla obtenida pasa a moldeo y secado obteniendo el bioplástico deseado. Después de haber obtenido el bioplástico se procedió a la medición de las pruebas fisicoquímicas de dureza, elongación y flexión; se obtuvo mejores resultados con el bioplástico de la cáscara de banano, además de la prueba de degradabilidad bajo agua en ambos bioplásticos para ver cómo se va degradando el bioplástico al transcurso de los días (1día - 40días), en donde el bioplástico de la cáscara de plátano tubo una degradación entre 2.46% hasta 85.64%, para el bioplástico de la cáscara de banano la degradación fue desde un 2.94% hasta 84.39%, lo que indica que ambos bioplásticos se degradan fácilmente. Se logró alcanzar el objetivo planteado obteniendo mejores resultados con el segundo método.Tesi