Un nuevo tipo de plástico hecho de residuos recuperados se degrada fácilmente en menos de un año. La sustancia que pronto servirá para fabricar y descomponer principalmente productos desechables de manera ecológica se conoce con el nombre de polihidroxibutirato. Este material innovador se puede producir a escala industrial en un nuevo proceso desarrollado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Producción y Tecnología de Diseño IPK y sus socios.

La vida cotidiana sin plásticos, eso sería difícil de imaginar. Ocupan un lugar destacado en envases y bienes de consumo, y son indispensables para aplicaciones industriales como la ingeniería médica y automotriz. La reutilización y el reciclaje de plásticos de recursos fósiles no es una práctica común. Además de eso, se degradan a un ritmo glacial y contaminan el medio ambiente durante mucho tiempo. Las grandes manchas de desechos plásticos que flotan en nuestros océanos dan fe de su poder para contaminar. Las botellas y bolsas de plástico saquean las playas y en muchos lugares, extensiones enteras de tierra.

La iniciativa de investigación Bioeconomy International

La necesidad de estrategias globales de reciclaje es urgente, dado el uso intensivo de los plásticos en todo el mundo. Cada vez más gobiernos recurren a prohibiciones para frenar la creciente ola de desechos plásticos. Aún no se ha encontrado una opción viable para reemplazar los plásticos de origen fósil a gran escala. Esta es la razón por la que el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF) lanzó la iniciativa de investigación "Bioökonomie International" (Bioeconomy International) en estrecha cooperación con Fraunhofer IPK. el Departamento de Tecnología de Bioprocesos de la Universidad Técnica de Berlín, socios industriales regionales y socios internacionales de investigación de Malasia, Columbia y los EE. UU .. Estos investigadores están desarrollando un método de fabricación de polímeros sin recurrir a recursos premium como minerales, aceites de palma y colza, cuya producción es muy perjudicial para el medio ambiente.

Un nuevo plástico muy parecido al polipropileno.

Este nuevo proceso convierte las sobras industriales, como las grasas de desecho que contienen una gran cantidad de residuos minerales, en polihidroxibutirato (PHB). Los microorganismos pueden metabolizar estos residuos en procesos especiales de fermentación. Depositan el PHB en sus células para almacenar energía. "Una vez que el plástico se haya disuelto de la celda, todavía no está listo para uso industrial, porque el proceso de endurecimiento tarda demasiado, "dice Christoph Hein, jefe del departamento de Tecnología de Microproducción de Fraunhofer IPK. La materia prima debe mezclarse con aditivos químicos posteriormente en las etapas de postproducción. Por ejemplo, el equipo de investigación ajustó los parámetros de plastificación y procesamiento para recortar el tiempo de recristalización para adaptarse al momento del procesamiento industrial. Las propiedades del biopolímero resultante se asemejan a las del polipropileno. Pero a diferencia del PP, este plástico se degrada completamente en seis a doce meses.

En este método de producción de plástico, los microorganismos sintetizan todo el polímero en un proceso biotécnico. "Para tal fin, convertimos los residuos biogénicos, como las grasas residuales, en poliésteres que pueden ser utilizados técnicamente, "dice Hein. El investigador y su equipo optaron por microorganismos, modificado genéticamente con métodos moleculares, para servir como biocatalizadores. Con la ayuda de procesos de purificación química y un material ampliamente optimizado, han podido desarrollar una novedosa familia de materiales que satisfacen las exigencias de los plásticos técnicos.

No se necesitan componentes sintéticos a base de petróleo

El nuevo proceso no solo prescinde por completo de componentes sintéticos a base de petróleo; también permite alternativas de plástico verde. Los microorganismos naturales pueden descomponer estos plásticos recientemente desarrollados, por lo que no necesitan someterse a las condiciones especiales que sirven para degradar la materia en las plantas industriales de compostaje. Ofrecen una alternativa ecológica a la fabricación y degradación de productos de un solo uso y otros artículos desechables.

El proceso también se presta a la producción de piezas de plástico de alta calidad para determinadas aplicaciones técnicas y períodos de uso. Las especificaciones para este tipo de productos son más exigentes. Pueden tener que exhibir tolerancias geométricas específicas y calidades superficiales o ser reproducibles con gran precisión. Los investigadores desarrollaron procesos de replicación altamente especializados para cumplir con estos requisitos.