Avances en PBS: nueva era de bioplásticos reciclables

En el proyecto RUBIO, 18 socios están convirtiendo en realidad la visión de una industria de plásticos sostenible. Su objetivo es utilizar residuos vegetales disponibles regionalmente para crear productos versátiles y sostenibles que sean reciclables y biodegradables.

El Instituto Fraunhofer para la Investigación de Polímeros Aplicados IAP participa en el desarrollo de nuevas variantes del bioplástico succinato de polibutileno (PBS) para su uso en un número creciente de aplicaciones. Con el apoyo de POLIFILM EXTRUSION GmbH, Fraunhofer IAP ha generado un producto comercial inicial.

Beneficios y desafíos de los bioplásticos

Los bioplásticos, surgidos como alternativa a los plásticos de origen petroquímico, están fabricados a partir de recursos renovables, contribuyen a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles y reducen las emisiones de CO2 al medio ambiente.

Tienen la capacidad de ser biodegradables y poseen propiedades de procesamiento similares a los plásticos clásicos de base petroquímica. Al igual que estos, los bioplásticos pueden ser clasificados, separados y reciclados.

Existen factores que frenan a las empresas a producir sus productos a partir de bioplásticos, a pesar de su alto potencial. En el mercado global, son pocos los fabricantes que ofrecen bioplásticos, lo que genera dificultades en su suministro, costos elevados y una selección limitada de tipos de bioplásticos para una amplia gama de aplicaciones.

Además, la demanda de mejoras técnicas es constante y a menudo no es evidente para qué aplicaciones son más adecuados los bioplásticos. Sumado a lo anterior, algunos bioplásticos se producen a partir de caña de azúcar y maíz, fuentes potenciales de alimentos, lo que genera una discusión entre “alimentos o plástico”.

El Proyecto RUBIO para PBS

En este contexto, los expertos de Fraunhofer IAP junto con socios de la academia y la industria trabajan en el proyecto "Alianza Empresarial Regional para el Desarrollo de Cadenas de Valor Agregado para Bioplásticos Técnicos en Alemania Central” o RUBIO financiado por el BMBF.

Thomas Büsse, quien coordina el proyecto conjunto “Procesamiento” en RUBIO y dirige la Planta Piloto de Procesamiento de Biopolímeros de Fraunhofer IAP, señala que en el mercado solo existen tres tipos de PBS, adecuados para un número limitado de métodos de procesamiento y aplicaciones.

En el Fraunhofer IAP, la pericia en polímeros se extiende más allá de la mera creación de procesos de síntesis para bioplásticos novedosos. Bajo la supervisión del Dr. Ulrich Wendler, responsable del departamento de “Síntesis y desarrollo de productos” en el Fraunhofer IAP, el equipo en la planta piloto de síntesis del Fraunhofer PAZ, situada en Schkopau, Alemania, está llevando los resultados del laboratorio y de la planta piloto a escala industrial.

Se realiza una intensa investigación en la planta piloto de procesamiento para determinar cómo se pueden procesar termoplásticamente los tipos y mezclas de plásticos recién desarrollados. Además, se llevan a cabo pruebas de biodegradabilidad, imprimibilidad, sellabilidad y maquinabilidad, criterios que los investigadores pueden establecer a solicitud del cliente.

En el consorcio RUBIO también se verifica la reciclabilidad. Büsse subraya la relevancia de la reciclabilidad de los bioplásticos. La degradación entra en consideración cuando se pierden partículas de plástico grandes o pequeñas durante su uso y, por ende, terminan en el medio ambiente.

Desarrollo de película de PBS

En el marco del proyecto RUBIO, Fraunhofer IAP y POLIFILM EXTRUSION GmbH han logrado un primer éxito. La empresa alemana produce películas de plástico para diversas aplicaciones en los sectores del embalaje, la construcción, la agricultura, la automoción y otros en más de 80 líneas de extrusión en su planta de Weißandt-Gölzau en Sajonia-Anhalt.

Los socios han desarrollado una película de PBS que se puede utilizar para bolsas. “Esta cooperación es un paso importante hacia la sostenibilidad y nos permite ofrecer productos fabricados con materiales de desecho regionales que son reciclables y además biodegradables si se pierden en el medio ambiente. Otra ventaja es el procesamiento en líneas de extrusión comunes, de modo que nada se interponga en el camino de la marcha triunfal de los materiales PBS”, explica Tobias Otto, director de proyectos de I+D de POLIFILM EXTRUSION GmbH.

El desarrollo del nuevo film de PBS va más allá, pues hasta el momento el bioplástico aún no se basa en materias primas regionales. Pero eso cambiará en el curso posterior de la cooperación.

Los residuos vegetales de la región serán la materia prima en el futuro. “En principio, se pueden utilizar todos los materiales que contengan celulosa o lignocelulosa. Esto incluye residuos de fermentación no descompuestos de plantas de biogás, residuos de granjas que se presentan en una variedad de formas o, en teoría, incluso residuos de la producción de papel”, explica Thomas Büsse.

Idealmente, el uso de materiales residuales regionales tiene otra ventaja a largo plazo: las rutas de transporte más cortas pueden conducir a precios más bajos y una mayor sostenibilidad de los productos plásticos producidos.