El plástico biodegradable existe, pero no es barato

Desde fundas de móvil hechas de almidón hasta pañales que se compostan en la tierra, los productos fabricados con bioplásticos son más accesibles que nunca. Ya se pueden encontrar bioplásticos en productos desechables como cubiertos y vasos, e incluso existe un bioplástico creado a partir de la cáscara de langosta.

Estas alternativas al plástico se fabrican de forma muy parecida a los plásticos convencionales de origen fósil, pero la principal diferencia radica en el origen de las materias primas. Los bioplásticos se fabrican a partir de recursos renovables como aceites vegetales, serrín y residuos alimentarios. En general, los bioplásticos tienen una menor huella de carbono porque varios tipos tienen la capacidad de degradarse completamente por sí solos o con tratamiento industrial, según un estudio que se publicará el mes que viene.

Pero no todos los bioplásticos son igual de biodegradables. Los bioplásticos como el PET (tereftalato de polietileno), por ejemplo, a veces son reciclables pero no biodegradables. La producción de bioplásticos también produce diversas huellas de carbono, a veces mayores que las de la producción de plásticos tradicionales.

Dos de los bioplásticos biodegradables más comunes son los PHA (polihidroxialcanoatos), que son biodegradables, y los PLA (ácido poliláctico), mucho más utilizados pero sólo compostables a escala industrial.

La industria de los bioplásticos está creciendo rápidamente y se espera que alcance un valor de 57 000 millones de dólares en 2032, según una empresa de investigación. Aunque se están haciendo progresos, la fabricación de bioplásticos sigue siendo entre tres y cuatro veces más cara que la de los plásticos tradicionales.

Por eso los investigadores están utilizando nuevas tecnologías (como la reutilización de la tecnología empleada para tratar las aguas residuales) y nuevos materiales, como los descartes de queso, para abaratar los bioplásticos.

Plástico biodegradable fabricado a partir de residuos alimentarios

Bacterias como la especie Cupriavidus necator sintetizan por sí solas PHA, un bioplástico totalmente biodegradable. Para fabricar PHA, los científicos mantienen a estos microorganismos gordos y felices con “materia prima” (normalmente algún tipo de azúcar como el almidón de maíz) para que se multipliquen y empiecen a producir PHA. Esa materia prima acaba representando una gran parte de los costes de producción.

Ruihong Zhang, profesor de ingeniería agrícola de la Universidad de California en Davis (Estados Unidos), está resolviendo este problema alimentando a sus bacterias con suero filtrado, un subproducto de la fabricación de queso que normalmente se desecha. No sólo es gratis para las empresas lácteas (normalmente tendrían que pagar por desechar este material, así que también les beneficia a ellas), sino que hay suministro durante todo el año, a diferencia de otros productos agrícolas más estacionales, dice Zhang.

El primer paso para fabricar PHA es eliminar la lactosa del suero con una enzima llamada lactasa. El producto, ya sin lactosa, alimenta a la bacteria Haloferax mediterranei, que se expande y produce PHA en sus células. Las células se sumergen en agua dulce y una baja concentración de ácido en un recipiente calentado durante varias horas. Durante este proceso, el PHA se separa de forma natural y se seca hasta convertirse en polvo. A continuación, el polvo de PHA se funde y se moldea en botellas de un solo uso, películas de envasado y cartones recubiertos de PHA.

Zhang espera que su tecnología pueda reducir los precios del PHA (actualmente unos cinco euros el kilo) al menos un 50% y acercarlos al coste de los plásticos tradicionales, cuya fabricación cuesta poco más de un euro el kilo. Espera que su tecnología esté disponible comercialmente en un plazo de 3 a 5 años.

En la Universidad Virginia Tech, el profesor Zhiwu “Drew” Wang, catedrático asociado de ingeniería de sistemas biológicos, está llevando a cabo un proyecto piloto de cuatro años para crear PHA a partir de residuos alimentarios.

Como los residuos siempre van a ser variados desde el punto de vista nutricional, utiliza la fermentación oscura, un método bien establecido para tratar las aguas residuales, para hacerlos más homogéneos.

En primer lugar, los residuos alimentarios se introducen en un digestor, un contenedor sellado donde los microorganismos descomponen los materiales orgánicos. Esos residuos se descomponen en un “cóctel de ácidos grasos” similar al líquido del fondo del compost, cariñosamente llamado “té de compost”. Ese material uniforme se alimenta entonces a los microorganismos, que se multiplican y producen PHA hasta que un proceso de filtración de agua similar al de Zhang extrae el PHA.

Los costes iniciales de su tecnología son un reto. Su digestor de 100 litros, cedido por la Universidad de Michigan (Estados Unidos), cuesta la friolera de unos 275 000 euros. En cambio, el digestor de Zhang, de la UC Davis, cuesta unos 45 000 euros porque su proceso no requiere una esterilización completa.

Los bioplásticos en el futuro

La aplicación más extendida de los bioplásticos en la actualidad es el envasado. En 2022, sólo un 9% de los envases eran biodegradables, según una empresa de investigación.

La mayoría de los vasos de café están forrados de plástico convencional para evitar que nos quememos las manos. Starbucks anunció en enero de 2024 que pretende que el 100% de sus tazas sean compostables, reciclables o reutilizables para 2030. Investigadores como Wang afirman que es probable que los PHA puedan actuar de forma similar a los revestimientos fabricados con plásticos tradicionales.

Empresas como Coca-Cola, el mayor contribuyente conocido a los residuos plásticos de marca a escala mundial, Target y General Mills, formaron en 2021 el Pacto sobre Plásticos de Estados Unidos para adoptar envases de materiales 100% biodegradables, reciclables y compostables para 2030. Los miembros del pacto, formado por 80 empresas, aumentaron la cantidad de materiales de envasado reutilizados, reciclados o compostables del 37% en 2020 al 47,7% en 2024.

Según Rafael Auras, profesor de la Escuela de Embalaje de la Universidad Estatal de Michigan (Estados Unidos), a medida que mejoren los métodos de producción y los costes se hagan más competitivos, los bioplásticos podrán utilizarse en diversos sectores, como la medicina, la automoción, el embalaje y la agricultura, ofreciendo una alternativa sostenible a los plásticos tradicionales. Fabricantes de automóviles como Ford y General Motors ya utilizan poliuretanos a base de soja para fabricar asientos, reposacabezas y juntas de neumáticos.

Los participantes en el mercado de los bioplásticos están en vilo a la espera de una decisión de un comité de las Naciones Unidas el próximo otoño que podría obligar a las empresas que utilizan un híbrido de bioplásticos y combustibles fósiles en sus productos a crear productos puramente biodegradables.

Unas directrices de etiquetado que identifiquen los tipos de bioplásticos “supondrían un gran avance”, afirma Frank Franciosi, director ejecutivo del US Composting Council.

Sin un etiquetado normalizado de los productos compostables, los consumidores no saben exactamente lo que compran ni cómo deshacerse de ellos, añade Franciosi. Todo el esfuerzo invertido en fabricar un plástico que acabará descomponiéndose se echa a perder si el etiquetado induce a error al consumidor, que deposita el plástico en un lugar donde no puede degradarse y aumenta la cantidad de residuos plásticos en nuestro planeta.

“Creo que se trata más bien de que los plásticos se pongan de acuerdo a nivel mundial. Es un paso en la buena dirección”, afirma Franciosi.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.