Desde sus inicios durante y después de la Segunda Guerra Mundial, la industria comercial de polímeros - moléculas sintéticas de cadena larga de las cuales los "plásticos" son un nombre inapropiado común - ha crecido rápidamente. En 2015, más de 320 millones de toneladas de polímeros, excluyendo fibras, fueron fabricados en todo el mundo.

Hasta los últimos cinco años, Los diseñadores de productos de polímero normalmente no han considerado lo que sucederá después del final de la vida útil inicial de su producto. Esto está empezando a cambiar, y esta cuestión requerirá una mayor atención en los años venideros.

La industria del plastico

"Plástico" se ha convertido en una forma un tanto equivocada de describir los polímeros. Derivado típicamente del petróleo o del gas natural, estas son moléculas de cadena larga con cientos o miles de eslabones en cada cadena. Las cadenas largas transmiten importantes propiedades físicas, como fuerza y ​​tenacidad, que las moléculas cortas simplemente no pueden coincidir.

"Plástico" es en realidad una forma abreviada de "termoplástico, "un término que describe materiales poliméricos que se pueden moldear y remodelar usando calor.

La industria moderna de polímeros fue creada efectivamente por Wallace Carothers en DuPont en la década de 1930. Su minucioso trabajo en poliamidas llevó a la comercialización de nailon, ya que la escasez de seda en tiempos de guerra obligó a las mujeres a buscar medias en otros lugares.

Cuando otros materiales escasearon durante la Segunda Guerra Mundial, los investigadores buscaron polímeros sintéticos para llenar los vacíos. Por ejemplo, el suministro de caucho natural para neumáticos de vehículos se vio interrumpido por la conquista japonesa del sudeste asiático, conduciendo a un polímero sintético equivalente.

Los avances en química impulsados ​​por la curiosidad llevaron a un mayor desarrollo de polímeros sintéticos, incluyendo el polipropileno y el polietileno de alta densidad, ahora ampliamente utilizados. Algunos polímeros, como el teflón, se toparon por accidente.

Finalmente, la combinación de necesidad, Los avances científicos y la casualidad llevaron al conjunto completo de polímeros que ahora puede reconocer fácilmente como "plásticos". Estos polímeros se comercializaron rápidamente, gracias al deseo de reducir el peso de los productos y ofrecer alternativas económicas a los materiales naturales como la celulosa o el algodón.

Tipos de plastico

La producción de polímeros sintéticos a nivel mundial está dominada por las poliolefinas:polietileno y polipropileno.

El polietileno viene en dos tipos:"alta densidad" y "baja densidad". A escala molecular, El polietileno de alta densidad parece un peine con espaciado regular, dientes cortos. La versión de baja densidad, por otra parte, parece un peine con dientes espaciados irregularmente de longitud aleatoria, algo así como un río y sus afluentes si se ve desde lo alto. Aunque ambos son de polietileno, las diferencias de forma hacen que estos materiales se comporten de manera diferente cuando se moldean en películas u otros productos.

Las poliolefinas son dominantes por algunas razones. Primero, pueden producirse utilizando gas natural relativamente económico. Segundo, son los polímeros sintéticos más ligeros producidos a gran escala; su densidad es tan baja que flotan. Tercera, las poliolefinas resisten los daños causados ​​por el agua, aire, grasa, Disolventes de limpieza:todo lo que estos polímeros pueden encontrar cuando están en uso. Finalmente, son fáciles de convertir en productos, aunque lo suficientemente robusto como para que el embalaje hecho con ellos no se deforme en un camión de reparto sentado al sol todo el día.

Sin embargo, estos materiales tienen serios inconvenientes. Se degradan dolorosamente lentamente, lo que significa que las poliolefinas sobrevivirán en el medio ambiente durante décadas o siglos. Mientras tanto, la acción de las olas y el viento los desgasta mecánicamente, creando micropartículas que pueden ser ingeridas por peces y animales, subiendo por la cadena alimentaria hacia nosotros.

El reciclaje de poliolefinas no es tan sencillo como uno quisiera debido a problemas de recolección y limpieza. El oxígeno y el calor provocan daños en la cadena durante el reprocesamiento, mientras que los alimentos y otros materiales contaminan la poliolefina. Los continuos avances en química han creado nuevos grados de poliolefinas con mayor resistencia y durabilidad. pero estos no siempre pueden mezclarse con otros grados durante el reciclaje. Y lo que es más, las poliolefinas a menudo se combinan con otros materiales en envases multicapa; si bien estas construcciones multicapa funcionan bien, son imposibles de reciclar.

Los polímeros a veces son criticados por ser producidos a partir de petróleo y gas natural cada vez más escasos. Sin embargo, la fracción de gas natural o petróleo utilizada para producir polímeros es muy baja; menos del 5 por ciento del petróleo o del gas natural producido cada año se emplea para generar plásticos. Más lejos, el etileno se puede producir a partir de etanol de caña de azúcar, como lo hace comercialmente Braskem en Brasil.

¿Cómo se usa el plástico?

Dependiendo de la región, los envases consumen entre el 35 y el 45 por ciento del polímero sintético producido en total, donde dominan las poliolefinas. Tereftalato de polietileno, un poliéster, domina el mercado de botellas de bebidas y fibras textiles.

La edificación y la construcción consumen otro 20 por ciento del total de polímeros producidos, donde dominan las tuberías de PVC y sus primos químicos. Los tubos de PVC son ligeros, se puede pegar en lugar de soldar o soldar, y resiste en gran medida los efectos dañinos del cloro en el agua. Desafortunadamente, los átomos de cloro que confieren al PVC esta ventaja hacen que sea muy difícil de reciclar; la mayoría se desecha al final de su vida útil.

Poliuretanos, toda una familia de polímeros relacionados, son ampliamente utilizados en aislamiento de espuma para hogares y electrodomésticos, así como en revestimientos arquitectónicos.

El sector de la automoción utiliza cantidades cada vez mayores de termoplásticos, principalmente para reducir el peso y, por lo tanto, lograr mayores estándares de eficiencia de combustible. La Unión Europea estima que el 16 por ciento del peso de un automóvil promedio son componentes de plástico, más notablemente para piezas y componentes interiores.

Más de 70 millones de toneladas de termoplásticos al año se utilizan en textiles, principalmente ropa y alfombras. Más del 90 por ciento de fibras sintéticas, en gran parte tereftalato de polietileno, se producen en Asia. El aumento del uso de fibras sintéticas en la ropa se ha producido a expensas de fibras naturales como el algodón y la lana, que requieren una gran cantidad de tierras agrícolas para ser producidas. La industria de las fibras sintéticas ha experimentado un crecimiento espectacular para la ropa y las alfombras, gracias al interés en propiedades especiales como el estiramiento, absorbe la humedad y transpirabilidad.

Como en el caso de los envases, los textiles no se reciclan comúnmente. El ciudadano estadounidense promedio genera más de 90 libras de desechos textiles cada año. Según Greenpeace, la persona promedio en 2016 compró un 60 por ciento más de prendas de vestir cada año que la persona promedio 15 años antes, y guarda la ropa por un período de tiempo más corto.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.