Biotecnología y plásticos
Pablo Ferrero, investigador de Reciclado Químico en AIMPLAS
La biotecnología se puede definir como la tecnología que aplica sistemas biológicos y/o organismos vivos para crear o modificar procesos o productos para diferentes usos. En constante crecimiento durante los últimos años, con un aumento medio superior al 20% anual en número de empresas en España, la biotecnología presenta una facturación superior a 12.000 millones de euros, empleando a más de 117.000 personas en el país.
Relacionada habitualmente con el sector biomédico o el farmacéutico, , la biotecnología también se está expandiendo a otros sectores que tradicionalmente han estado más relacionados con la química. Uno de estos sectores es el de los plásticos, donde la investigación en nuevos procesos de valorización de materia orgánica para producir bioplásticos o nuevas técnicas de reciclado, son temáticas de gran interés entre la comunidad científica y la industria.
Producción de bioplásticos
Los plásticos son materiales versátiles, presentes en infinidad de aplicaciones por las muchas ventajas que presentan respecto a materiales alternativos. Sin embargo, la generación de residuos y el abandono de los mismos, supone un problema ambiental, económico y social. Por otro lado, los bioplásticos son materiales plásticos que presentan un origen biológico (los conocidos plásticos biobasados) y/o biodegradables. La concienciación ciudadana y las ventajas ambientales que suponen los bioplásticos está teniendo como consecuencia un incremento de su uso, y en 2021 alcanzó una producción total de 2.42 millones de toneladas. La distribución de la producción global de bioplástico por polímero se puede observar en la Figura 1.
Figura 1. Producción global de bioplástico por tipo de polímero. Fuente: European Bioplastics
La mayoría de estos bioplásticos están producidos a partir de fuentes vegetales como maíz o caña de azúcar, lo que podría entrar en competencia con fuentes de alimentación. Como alternativa, los residuos orgánicos, además de ser muy abundantes, son residuos presentan buenas características para poder ser tratados mediante bioprocesos con el objetivo de conseguir valorizarlos y obtener compuestos de alto valor añadido como monómeros de interés para la industria plástica. De este modo se consigue cerrar el círculo, impulsando la economía circular en el sector de los plásticos, además de reducir la producción de otro tipo de residuos como son los residuos orgánicos.
Reciclado enzimático
El reciclado de los plásticos es otra de las vías en las que la biotecnología se ha abierto paso en los últimos años en el sector plástico. El reciclado enzimático se enmarca en el reciclado químico por la naturaleza de su reacción, ya que se basa en la ruptura de las cadenas poliméricas de los plásticos dando como resultado la producción de monómeros. Por tanto, el reciclado enzimático también se basa en la ruptura de cadenas poliméricas, pero en este caso catalizadas por enzimas que aceleran el proceso de degradación de los polímeros. Las enzimas son proteínas producidas por los microorganismos que catalizan la mayor parte de las reacciones biológicas, y entre ellas, también se encuentran las reacciones de hidrólisis de los polímeros, que conllevan a la producción de monómeros y oligómeros que tienen gran interés en la industria plástica para poder ser empleados como materia prima en reacciones de polimerización y formar de nuevo un polímero.
El reciclado enzimático se presenta como una nueva técnica sostenible y con una gran proyección. Presenta ciertas ventajas, ya que es capaz de producir monómeros en condiciones suaves de temperatura y presión, lo que favorece el proceso a nivel energético. Además, actualmente se está realizando un gran esfuerzo mediante técnicas de biología molecular para mejorar la eficiencia de las enzimas en cuanto a su reactividad frente a polímeros. El programa está compuesto por una veintena de profesionales procedentes tanto de empresas (ASA ENZYMES; PERSEO BIOTECHNOLOGY; NOVAMONT; DARWIN BIOPROSPECTING; BECSA; PURE INFINITY; NAFIGATE), como asociaciones y organismos públicos (EUROPEAN COMISSION; EUROPEAN BIOPLASTICS; ASEBIO) y centros de investigación (AIMPLAS; LNEG; ATB; BBEPP; BOKU; UL; CENER; NTUA;UV ;IAMB)
Seminario Internacional de Biotecnología aplicada en el sector del plástico.
Todos estos aspectos serán abordados en la primera edición del Seminario Internacional de Biotecnología aplicada al sector del plástico (www.plasticsbiotech.com) que organiza AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, los días 1 y 2 de marzo.
Este seminario, en formato online, analizará el panorama europeo y nacional de la biotecnología en el sector plástico y mostrará los avances en la gestión de residuos orgánicos y la producción de biopolímeros a partir de bioresiduos que deben servir para cambiar el panorama europeo hacia una economía más circular. Además, pondrá el foco en nuevos métodos de reciclado de plásticos como el reciclaje enzimático y el uso de microorganismos para valorizar emisiones asociadas a la industria del plástico.
