Química Verde “Biopolímeros, avances y perspectivas”

Trabajo:           Química verde

Lee el artículo “Biopolímeros, avances y perspectivas” que se indica:

Valero-Valdivieso, M.F., Ortegón, Y., Uscategui, Y. (2013). Biopolímeros, avances y perspectivas. En DYNA, Revista de la Facultad de Minas, Vol. 80, 181. Universidad nacional de Colombia.

Contesta a las siguientes preguntas:

• ¿Qué ventajas y desventajas representa el uso de los polímeros como materiales?

Los polímeros sintéticos (plásticos), son considerados uno de los grandes avances del siglo XX debido a su gran cantidad de usos, tanto en la industria como en la vida cotidiana.

Las “ventajas” que presentan es que son económicos, livianos, resistentes a la oxidación, inalterables a los agentes atmosféricos, versátiles, aislantes de la corriente eléctrica y pueden sustituir la madera, la piedra o el metal.

Las “desventajas” que presentan serán las ventajas que hemos nombrado. La alta resistencia a la corrosión, al agua y a la descomposición bacteriana los convierte en residuos casi imposibles de eliminar, convirtiéndolos en un grave problema ambiental.

La versatilidad de este material ha ocasionado un gran aumento en su consumo, y por lo tanto, de la contaminación. La sociedad y esta industria tienen una peligrosa dependencia del petróleo, y sabemos que una economía que depende del petróleo tiene grandes debilidades tanto por la incertidumbre del suministro como del precio de este.

• ¿Qué aporta el uso de los biopolímeros frente a los polímeros tradicionales?

Los polímeros tradicionales podemos reciclarlos, que es y será una solución, pero se produce sobre residuo ya generado y, además no es una alternativa efectiva para todos los plásticos. En cambio los biopolímeros aportan una solución desde el origen del problema, es decir, en su mayor parte proceden de recursos renovables o biodegradables, convirtiéndose en una gran alternativa para la sociedad, para el sector agrícola, como en la industria de los plásticos, ya que estos bioplásticos pueden procesarse mediante las mismas tecnologías que los plásticos convencionales (extrusión, inyección o soplado).

• ¿Cómo clasificarías los distintos tipos de biopolímeros? Busca un ejemplo de cada uno y una posible aplicación.

Los biopolímeros se pueden clasificar según su fuente y se dividen en 3 subgrupos:

1. Polímeros basados en recursos renovables, biomasa.

A partir de un polisacárido como es el almidón, obtenemos un biopolímero de almidón. El 75% de este biopolímero de almidón se aplica para fabricación de envases y embalajes.

A partir de una proteína como es la celulosa, obtenemos un biopolímero de celulosa como por ejemplo el celofán. El biopolímero de celulosa se aplica entre otras cosas para fabricación de prendas de vestir y en materiales higiénicos desechables, como son pañales de bebés.

1. Polímeros biodegradables basados en monómeros bio-derivados.

A partir de aceites vegetales (linaza, soja, palma, girasol) obtenemos biopolímeros como poliésteres, poliuretanos, poliamidas, resinas acrílicas y epoxi, etc. Su aplicación principal es como adhesivo o recubrimiento para madera y acero.

A partir del ácido láctico obtenemos el biopolímero poli (ácido láctico) (PLA). Algunas de sus aplicaciones son para envases de aceites, productos secos y productos perecederos, también en aplicaciones biomédicas en sistemas para la liberación controlada de fármacos.

1. Biopolímeros sintetizados por microorganismos

A partir de un poliéster sintetizado por ciertas bacterias obtenemos un biopolímero denominado poli (hidroxialcanoatos) (PHA). A nivel industrial destaca el PHB que puede ser implantado en el cuerpo humano y tiene aplicaciones biomédicas.

• ¿Cuáles son los retos a los que se enfrenta la investigación en este campo?

Los retos de la Producción de biopolímeros son:

• La producción de biopolímeros para usos industriales, que sean competitivos con los costos de los polímeros tradicionales. Por el momento el costo de las materias primas y de la energía, así como la inversión de capital para establecer una unidad de producción industrial en los biopolímeros es muy elevada en comparación con los polímeros tradicionales.
• El desarrollo de nuevas aplicaciones será crucial para lograr aumentar los volúmenes de producción y rentabilidad asociada a estos materiales. Para ello hay que concienciar al consumidor, a la población en general de sus ventajas para aumentar su demanda en alimentos, uso doméstico y electrónico y así alcanzar cuotas de mercado que hagan rentable su producción.
• Plantear líneas de investigación que apunten a aumentar la rapidez de degradación. Ejemplo: PLA.
• Realizar alianzas de la Academia con el sector productivo, ya que la fabricación de biopolímeros degradables requiere de infraestructura y grandes inversiones.

• Explica cómo podrías utilizar este tema con tus alumnos de 1º de Bachillerato.

Aprovecharía para diseñar una actividad teórico-práctica encaminada a la preparación de algún material polimérico biodegradable y a su vez concienciarles de la importancia que tiene la química sostenible para la población actual y futura.

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