Fabricación y análisis de una lámina de plástico biodegradable a partir de almidón de yuca

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CONTENIDO

CONTENIDO        1

PLÁSTICOS BIODEGRADABLES        2

Fabricación y análisis de una lámina de plástico biodegradable a partir de almidón de yuca.        2

INTRODUCCIÓN        2

JUSTIFICACION        2

HISTORIA        3

ANTECEDENTES        4

OBJETIVOS        4

MARCO TEÓRICO        5

RECURSOS, INSUMOS, ESPACIO        9

RECURSOS        9

INSUMOS        9

ESPACIO FÍSICO        10

TRATAMIENTO DE LOS DATOS OBTENIDOS        11

BIBLIOGRAFÍA        13

PLÁSTICOS BIODEGRADABLES

Fabricación y análisis de una lámina de plástico biodegradable a partir de almidón de yuca.

INTRODUCCIÓN

Anualmente se producen cerca de 140 millones de toneladas de polímeros sintéticos (derivados del petróleo) (R. Seymour y C. Carraher, 1995). Dichos polímeros tienen la característica de gran estabilidad, la cual termina siendo un defecto cuando los productos fabricados con estos son desechados; ya que su descomposición es lenta y tardía debido al alto poder calorífico que poseen los derivados del petróleo. En este sentido, durante las últimas décadas el desarrollo de producción sostenible^[1] ha tomado gran transcendencia, generando productos económicos y amigables con el ambiente. Los materiales biodegradables surgieron con base en este tipo de producción y son aquellos capaces de ser degradados por el ambiente (descomposición aeróbica por acción de microorganismos) en un menor tiempo y minimizan la contaminación

Un plástico biodegradable o biopolímero, es un polímero que, expuesto a condiciones óptimas de humedad, flora microbiana y oxígeno entre varios meses y algunos años, puede ser convertido, en sustancias sencillas (agua, dióxido de carbono) y biomasa. De acuerdo a su forma de obtención, base de producción, se clasifican en:

• Polímeros naturales: el almidón (polisacáridos), la celulosa y las proteínas (caseína, queratina y colágeno).
• Polímeros naturales modificados: producidos por síntesis química clásica utilizando fuentes renovables.
• Polímeros producidos por microorganismos nativos o modificados genéticamente.

El Ácido Poliláctico (PLA) es un monómero natural (origen microbiano) producido a partir de la fermentación de elementos ricos en azucares, celulosa y almidón; y es fabricado directamente por el hombre. (Centro de Información Técnica, Pastivida, 2009)

JUSTIFICACIÓN

Para la obtención de los polímeros, se utilizan los recursos fósiles de los cuales el petróleo es la materia prima base, como consecuencia de la facilidad de extracción del mismo y del desarrollo alcanzado por la tecnología para transformarlo en derivados.  El fin de los biopolímeros es que cumplan con las mismas condiciones fisicoquímicas de los polímeros derivados del petróleo, pero que disminuyan o supriman el uso del petróleo, ya que este es un recurso no renovable y del cual queda poca disponibilidad, insuficiente para la demanda al largo plazo del mismo. Otro objetivo por el cual se busca la disminución del petróleo en la producción de polímeros es debido a que este tiene un proceso de degradación de cientos de años, problemática que acosa a un mundo donde la contaminación y las montañas de basura son insostenibles; además, el proceso productivo convencional de polímeros es realmente contaminante.

Actualmente la investigación se enfoca en la búsqueda de polímeros con las siguientes características: compatibles con el medio ambiente, independientes de los combustibles fósiles, biodegradables y que deriven de recursos renovables, especialmente de productos vegetales. Los biopolímeros prometen satisfacer o solucionar estos los problemas, sin embargo, actualmente sus aplicaciones son limitadas al igual que su producción debido a los elevados costos.

HISTORIA

Los plásticos biodegradables fueron en realidad los primeros plásticos creados; sin embargo durante el siglo XX, hasta la crisis del petróleo de 1973, fueron desplazados por los sintéticos. A finales del siglo XX, tras la crisis y debido a la conciencia ambiental, los bioplásticos retomaron importancia, haciendo que en 1983 se presentara el Biopol® como el primer plástico completamente biodegradable.

En los años noventa, la importancia de generación de plásticos biodegradables tomo alta relevancia generando ya una industria de estos materiales. En el 2011 la producción alcanzo 900.000 TM, y el mercado de aplicaciones de los bioplásticos se encuentra en constante crecimiento, principalmente en los empaques alimenticios; lo que ha contribuido a la disminución en los costos de producción de estos. (ZEAplast productos biodegradables, 2012)

En la Ilustración No 1, se puede observar, a lo largo del tiempo, el desarrollo que ha tenido el sector de la industria de los plásticos biodegradables.

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Ilustración No 1. Historia de los plásticos

Tomado de ZEAplast productos biodegradables, 2012

ANTECEDENTES

Un grupo de investigadores del instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar (IPAF) actualmente trabaja en el desarrollo del primer material biodegradable derivado del almidón de mandioca (yuca). Se elaboraran de forma artesanal, y a escala de laboratorio, cuatro polímeros biodegradables a partir de mezclas de almidón de mandioca, glicerina y agua. Se busca que el primer producto sea para el empaque de bananas formoseñas de primera selección. (INTA informa, 2015)

En el 2006, se realizó un investigación por parte del programa de Doctorado en Ingeniería con énfasis en ingeniería de alimentos de la universidad del valle, realizado por Héctor Samuel Villada como tesis de su PhD; donde se buscó generar empaques plásticos con almidón de yuca. De la investigación se generaron unas cintas plásticas que serían la materia prima para el desarrollo de artículos plásticos.

OBJETIVOS

• Conocer las posibles aplicaciones de los PLAs.
• Preparar cuatro láminas de bioplástico casero a partir de almidón de yuca.
• Realizar pruebas para determinar y analizar las propiedades físicas de un bioplástico.

METODOLOGIA DE FABRICACIÓN

MARCO TEÓRICO

El almidón es un polisacárido abundante en la naturaleza, que proviene de diferentes insumos agrícolas como lo son: la manihot esculenta (yuca), musa paradisiaca (banano), zea mays (maíz) y el pisum sativum (guisantes). Estos insumos agrícolas tienen unas ventajas especiales que son de bajo costo, son renovables y totalmente biodegradables (por su estructura molecular).

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