Problemas y soluciones de los polímeros
ResumenLa reducción continua del espacio de los vertederos, junto con el aumento de los niveles de CO2 y la contaminación ambiental, son problemas mundiales que no harán más que aumentar con el tiempo si no se abordan correctamente. La falta de una infraestructura adecuada de gestión de residuos hace que los plásticos de uso corriente en todo el mundo se eliminen de forma incorrecta, lo que supone una pérdida económica y la destrucción del medio ambiente. La bioacumulación de plásticos y microplásticos ya se puede ver en los ecosistemas marinos, causando un impacto negativo en todos los organismos que viven allí, en última instancia, los microplásticos se bioacumularán en los seres humanos. Existe la oportunidad de sustituir la mayoría de los plásticos derivados del petróleo por bioplásticos (de base biológica, biodegradables o ambos). Esto, junto con el reciclaje mecánico y químico, es una solución renovable y sostenible que ayudaría a mitigar el cambio climático. Esta revisión abarca los biopolímeros más prometedores PLA, PGA, PHA y las bioversiones de los petroplásticos convencionales bio-PET, bio-PE. Las rutas de reciclaje más óptimas después de la reutilización y el reciclaje mecánico son: la alcohólisis, la biodegradación, el reciclaje biológico, la glicólisis y la pirólisis, respectivamente.
Impacto medioambiental de los polímeros
Los científicos medioambientales, como los ecologistas y los biólogos, llevan décadas señalando que los materiales plásticos desechados en el mar representan una de las mayores amenazas para el medio ambiente. Alrededor del 90% de los residuos sólidos que se encuentran en los océanos son plásticos y de todo el plástico fabricado alrededor del 10% entra en la hidrosfera (Williams, 1999; Sheavly y Register, 2007; Scalenghe, 2018). Como no hay alternativas baratas a los plásticos, es difícil que los individuos y las industrias prohíban el plástico en su vida cotidiana. Sin embargo, como los plásticos tienen una baja tasa de biodegradabilidad ambiental, existe una creciente preocupación por la acumulación masiva en el medio ambiente que puede persistir durante siglos y asistimos a una gran demanda de soluciones para mitigar esta cuestión (Raddadi y Fava, 2019).
Es de suma importancia descubrir y desarrollar nuevos métodos y soluciones para el problema de la contaminación persistente por (micro)plásticos. Se está iniciando un nuevo campo de investigación en biotecnología marina, centrado en la contaminación por desechos marinos, como la degradación del plástico por microorganismos, que se abordará en este documento. En detalle, esta revisión cubre los aspectos de la degradación, biodegradación y valorización del reciclaje de plásticos y microplásticos, los tipos de polímeros existentes más comunes y sus usos, la producción de bioplásticos y la degradación mediada por microorganismos, incluyendo los métodos utilizados para detectar y analizar la biodegradación en condiciones de laboratorio, basándose en la literatura seleccionada desde 1964 hasta abril de 2020, en un total de 266 artículos. Además, se enumeraron varios microorganismos capaces de degradar plásticos/microplásticos, así como su eficacia para biodegradar diferentes tipos de polímeros. Nuestro objetivo era también resumir los métodos más útiles para la degradación y valorización del plástico. Esta revisión recopila los datos repartidos entre distintas disciplinas y llenará las lagunas de conocimiento existentes en este ámbito, ayudando a los investigadores a establecer metodologías experimentales en su búsqueda de soluciones para mitigar el problema causado por la contaminación plástica.
Efectos de los polímeros en la salud humana
ResumenLos bioplásticos -típicamente plásticos fabricados a partir de polímeros de base biológica- pueden contribuir a un ciclo de vida comercial de los plásticos más sostenible como parte de una economía circular, en la que los polímeros vírgenes se fabrican a partir de materias primas renovables o recicladas. Para la producción se utiliza energía neutra en carbono y los productos se reutilizan o reciclan al final de su vida útil. En esta revisión, evaluamos las ventajas y los retos de los bioplásticos en la transición hacia una economía circular. En comparación con los plásticos de origen fósil, los bioplásticos pueden tener una menor huella de carbono y presentar propiedades materiales ventajosas; además, pueden ser compatibles con los flujos de reciclaje existentes y algunos ofrecen la biodegradación como escenario de fin de vida si se realiza en entornos controlados o predecibles. Sin embargo, estas ventajas pueden tener contrapartidas, como los impactos agrícolas negativos, la competencia con la producción de alimentos, la gestión poco clara del fin de la vida útil y los costes más elevados. Los nuevos métodos químicos y biológicos pueden permitir el “upcycling” de volúmenes cada vez mayores de residuos plásticos y bioplásticos heterogéneos en materiales de mayor calidad. Para orientar a los transformadores y a los consumidores en sus decisiones de compra, es necesario revisar y homogeneizar las normas de identificación de los (bio)plásticos y las directrices de evaluación del ciclo de vida existentes. Además, una regulación clara e incentivos financieros siguen siendo esenciales para pasar de los polímeros de nicho a las aplicaciones de mercado de los bioplásticos a gran escala con un impacto verdaderamente sostenible.
Polímeros de biodegradación
Fuente: www.chemistrydaily.com.Pectin es un polímero de cadena larga compuesto por moléculas de ácido péctico y ácido pectínico (véase la estructura más abajo). Como estos ácidos son azúcares, la pectina se denomina polisacárido. Se obtiene de las cáscaras de los cítricos y de los restos de las manzanas. En la planta/fruta, la pectina es el material que une las células de la planta.
Fuente: www.cybercolloids.net.The las cadenas de pectina forman una red porque algunos de los segmentos de las cadenas de pectina se unen por cristalización para formar una red tridimensional en la que se mantienen el agua, el azúcar y otros materiales. La formación de un gel se debe a cambios físicos o químicos que tienden a disminuir la solubilidad de la pectina y esto favorece la formación de pequeños cristales localizados. El factor más importante que influye en la tendencia de la pectina a la gelificación es la temperatura. Al enfriar una solución caliente que contiene pectina, disminuye el movimiento de las moléculas y aumenta su tendencia a combinarse en una red de gel. Esta capacidad hace que la pectina sea un buen espesante para muchos productos alimentarios, como jaleas y mermeladas. Si hay suficiente azúcar en la mezcla, la pectina forma un gel firme.