Llegó la hora de los plásticos biodegradables

Para 2010, se espera que el crecimiento de la capacidad global instalada para la producción de materiales biodegradables sea de 75% con respecto al presente. Aunque en la actualidad los valores absolutos no alcanzan ni el 1% de la demanda total de resinas plásticas en el mundo, el avance de las resinas biodegradables es vigoroso, especialmente en los mercados de empaques. Esta es una de las grandes conclusiones que arrojó un estudio sobre la tendencia de estos materiales en los mercados presentes, publicado por la Asociación Europea de Bioplásticos en noviembre de 2006.

Existe una combinación de factores que está impulsando el crecimiento y aceptación de las resinas biodegradables. Entre estos están el alto precio de las resinas derivadas del petróleo, la creciente conciencia de los consumidores sobre la necesidad de proteger el medio ambiente, la madurez tecnológica ya alcanzada en la generación de productos de alto desempeño con estas resinas y las leyes gubernamentales que se están gestando en varios países, especialmente en los europeos. Esto explica por qué en los últimos cinco años los proveedores de empaques han lanzado al mercado varias formas de plásticos biodegradables hechos de una variedad de plantas, especialmente maíz, confiados en que la demanda responderá positivamente a sus ofertas. De acuerdo con el estudio mencionado, algunas compañías predicen que el mercado crecerá en Europa a una tasa de 20% anual. Expertos, incluyendo a la Asociación de Polímeros Biodegradables y Grupos Afines (IBAW), estiman que con la calidad y precios existentes es posible contar un potencial de crecimiento para copar cerca del 10% del mercado presente de materiales plásticos, el cual en Europa llega a 40 millones de toneladas al año. Esta información incluye a los empaques y otros bienes de consumo.

El estudio también reporta que numerosas cadenas de supermercados y almacenes en Europa están favoreciendo el uso de bioempaques para satisfacer el interés de los consumidores en reducir el uso de fuentes fósiles y evitar el cambio climático. Las empresas saben que los empaques biodegradables tienen aceptación entre el público con conciencia ambiental y, por lo tanto, quieren mostrar su apoyo al desarrollo sostenible adoptándolos en sus planes de mercadeo. En Estados Unidos, Wal-Mart organizó un evento en marzo de 2007 para exhibir el progreso de los empaques sostenibles ante los compradores y representantes de cientos de compañías de productos de consumo.

Después de haber pasado por las fases de desarrollo y homologación de aplicaciones durante varios años, los productos bioplásticos hoy en día han demostrado ser adecuados para desempeñarse comercialmente en ciertos sectores, afirma la Asociación. Por otro lado, tanto el hecho de emplear recursos renovables así como el buen comportamiento en los procesos de biodegradabilidad y compostaje de muchos productos bioplásticos son argumentos convincentes de mercadeo. El desarrollo técnico de materiales especiales con características biodegradables ha progresado hasta el punto en el cual los bioplásticos están ganando una ventaja competitiva sobre materiales convencionales. Entre algunas de estas propiedades están la facilidad de impresión con alta calidad sin recurrir a pretratamientos, el alto brillo inherente de varios de estos productos y las propiedades de barrera a los gases, aceites y grasas. Estos resultados y la aceptación en el mercado están motivando a los fabricantes a continuar expandiendo sus capacidades de producción, pero a la vez también se requieren más inversiones para desarrollar proyectos donde los materiales biodegradables tienen aplicación.

Desarrollo de nuevos materiales bioplásticos
BASF lanzó al mercado el producto Ecovio, una mezcla de Ecoflex y 45% en peso de ácido poliláctico. Ecoflex es un polímero biodegradable, mercadeado por BASF, que está hecho de un copoliéster alifático-aromático biodegradable. Por su parte, el ácido poliláctico (PLA) está hecho a partir de maíz. Las primeras aplicaciones de esta nueva mezcla serán películas flexibles apropiadas para fabricar bolsas de mercado.

La compañía italiana Novamont, fundada en 1990, ofrece Mater-Bi, un complejo de almidones desestructurizados y químicamente modificados que resulta en un producto biodegradable apto para fabricar películas. En 2002 Novamont incrementó su capacidad producción de 8.000 ton/año a 20.000 ton/año. En 2004 adquirió la tecnología Eastar-Bio, de Eastman Chemical, y lanzó al mercado el producto Origo.Bi, resultado de la integración con la nueva tecnología de poliésteres biodegradables. Este producto es más maleable que el polietileno de baja densidad; sin embargo, en mezclas con el ácido poliláctico genera una resina que tiene una rigidez y transparencia que se ubican entre las del polietileno de alta densidad y el polipropileno.

Por su parte, Biop Biopolymer Technologies AG introdujo en el mercado Biopar en 2002, mismo año de fundación de la compañía. Esta resina se fabrica combinando Ecoflex con almidones modificados de Biop. El producto resultante, Biopar, no se ha mercadeado necesariamente en consideración a su carácter biodegradable sino también por sus propiedades, que en algunas aplicaciones tienen un mejor desempeño que las poliolefinas. Biop está construyendo una nueva planta en Alemania con una capacidad de producción de 35.000 ton/año, la cual estará lista a finales de 2007. Las aplicaciones se encuentran en bolsas, empaques y películas para la agricultura.

Metabolix, fundada en 1992, se asoció en 2006 con Archer Daniels Midland (ADM) para producir la línea de productos Mirel Natural Plastics. Telles es el nombre de esta sociedad que actualmente construye en Estados Unidos una planta capaz de producir 50.000 ton/año de material. Mirel se deriva del PHA (Polihidroxialcanoato), un polímero natural, biodegradable y renovable, cuya fuente es el azúcar de caña. Entre las aplicaciones se tienen películas y productos moldeados.

Recientemente DuPont lanzó Sorona, un biopolímero diseñado para impartir características diferenciadoras a fibras y textiles. Se trata de un tipo único de polímero con base en 1,3 propanediol (PDO). El material se puede convertir en fibras, las cuales a su vez se pueden hilar y transformar en tejidos.

FKuR Kunststoff GMBH, fundada en 2003, produce mezclas de polímeros biodegradables, como PLA con copolímeros de poliéster, que comercializa con la marca Bio-Flex; celulosa-éster que lleva la marca Biograde, y compuestos de madera plástica con la marca Fibrolon. En el primero de los productos, el poliéster es de carácter biodegradable y puede ser procesado en equipos convencionales de película por soplado con estiramientos para producir espesores tan bajos como 8 micrones. Por su parte, los productos Biograde son útiles para fabricar moldeados, películas cast y estirables.

Biopearls es tipo de ácido poliláctico que es producido por la empresa del mismo nombre, en Holanda. En el presente, la compañía investiga el uso de aditivos nanocompuestos en materiales biodegradables. El material es opaco y ofrece alta resistencia a la oxidación y a la degradación en condiciones de proceso. Es aplicado en moldeo por inyección.

NatureWorks LLC es una compañía del grupo Cargill de Estados Unidos, que antes tuvo una asociación con Dow Plastics. A partir de los azúcares de las plantas produce polímeros del ácido poliláctico, comercializados con las marcas NatureWorks e Ingeo (para fibras). La primera de ellas es empleada para la fabricación de materiales no tejidos, películas, contenedores termoformados y recubrimientos por emulsión y extrusión. Puede reemplazar materiales como poliéster, poliestireno y celulósicos. La resina puede tener presentaciones transparentes, opacas, flexibles o rígidas; dependiendo de su formulación. El producto se fabrica en una planta de 140.000 ton/año de capacidad.

En Australia, Plantic Technologies lanzó al mercado en 2003 su resina Plantic, un material biodegradable fabricado a partir de almidón modificado de maíz. Entre los mercados que sirve están las botellas de barrera al oxígeno y al dióxido de carbono, empleadas en el envasado de bebidas carbonatadas y jugos. Otras aplicaciones son las películas flexibles y los empaques rígidos termoformados e inyectados. El producto puede ser mezclado exitosamente con otras resinas como poliolefinas y ácido poliláctico.

Stanelco, de Inglaterra, en compañía con Sphere, de Francia, conformó la empresa Biotec para desarrollar la línea de biopolímeros Starpol, a partir de ácido poliláctico y almidón modificado. El producto es usado en la producción de películas para bolsas, termoformados flexibles, moldeado por inyección y empaques de barrera.

En Estados Unidos, Cereplast, Inc. produce una resina propietaria a partir de almidones de maíz, papa y otras plantas renovables que puede ser utilizada en los principales procesos de transformación de plásticos como sustituta de las resinas basadas en petróleo. La resina de Cereplast, que lleva el mismo nombre de la compañía, tiene certificado de biodegradabilidad y compostabilidad del BPI (Biodegradable Products Institute). Desde el lanzamiento comercial de la resina a finales de 2006, Cereplast se ha enfocado en aumentar su capacidad de producción. Algunos usuarios finales de productos fabricados con Cereplast son la Agencia de Protección Ambiental (EPA), las oficinas principales de National Geographic en Washington, D.C., Sodexho, U.S. Food Service y varias universidades.

Colorantes y aditivos para empaques sostenibles
DuPont Packaging Solutions ofrece el nuevo Biomax Strong 120, un aditivo para polímeros que, además, de mejorar la resistencia del PLA el envasado, se ajusta a las normas alimenticias establecidas por la FDA de los Estados Unidos y a las normas europeas. En agosto del 2006, la empresa introdujo un aditivo similar destinado a aplicaciones no alimenticias. Ambos grados de Biomax Strong proporcionan una mejor resistencia con una reducción mínima en la claridad de los envases.

Por su parte, PolyOne introdujo un nuevo rango de colorantes concentrados en líquido, basado en materiales renovables, para ser utilizado en bioplásticos para aplicaciones biodegradables. Entre los beneficios del nuevo producto se encuentran: compatibilidad con resinas biopoliméricas, máxima distribución de aditivos y colorantes, biodegradabilidad y aprobación para contacto con alimentos. Los colorantes de PolyOne pueden ser utilizados con PLA o con mezclas a base de almidones. La empresa ya había desarrollado un amplio rango de aditivos y colorantes en forma sólida para biopolímeros. El nuevo concentrado líquido complementa su portafolio en este segmento.

Algunas aplicaciones que ya están en el mercado

• Películas compostables para agricultura. La compañía proveedora de resina FKuR Kunststoff GmbH, en cooperación con el Instituto Fraunhofer UMSICHT, desarrolló una película compostable para acolchados basada en mezclas de PLA con otros polímeros biodegradables y aditivos. De acuerdo con la empresa, este producto se degrada paulatinamente y no es tan sensible a variaciones climáticas.
• Vajillas desechables y compostables. InnoWare, Inc., fabricante y distribuidor de contenedores desechables para alimentos, lanzó la línea Eco-Line de contenedores termoformados para empacar comida para llevar, que son 100% compostables y fabricados con la resina de Cereplast. InnoWare afirma que su línea Eco-Line ofrece durabilidad y resistencia al calor (hasta 48°C).
• Películas de barrera. Alcan Packaging desarrolló una película biodegradable en PLA con una tecnología propietaria de recubrimiento (Ceramis-PLA), que es apropiada para aplicaciones de alta barrera al oxígeno y al vapor de agua. El espesor estándar de las películas Ceramis-PLA es de 20 µm. Alcan Packaging estuvo entre los 135 proveedores invitados por Wal-Mart para exhibir el progreso de los empaques sostenibles en marzo de 2007.
• Empaques para helados. Alcas, de Italia, desarrolló la primera línea completamente biodegradable de contenedores con tapa, cucharas y pajillas (pitillos o popotes) para helados con PLA (NatureWorks). La empresa ganó el reconocimiento "Trophees Europain 2005" al mejor producto en su categoría por el respeto con el medio ambiente.
• Tarjetas plásticas. Arthur Blank & Co., líder en soluciones de mercadeo para tarjetas plásticas de crédito, recibió el reconocimiento "Boston Green Business Award" por sus tarjetas plásticas amigables con el medio ambiente en marzo de 2007. La compañía introdujo a la industria la primera tarjeta de crédito que reemplazó el PVC por materiales biodegradables, y adicionalmente introdujo tarjetas completamente fabricadas con PVC y AB reciclados.
• Película altamente transparente. Biophan es una generación de películas fabricadas en PLA (NatureWorks) por la compañía Treofan, que según su creador ofrece una excelente combinación de características que la hacen apropiada para aplicaciones de empaque de alimentos, cosméticos y materiales de oficina. Durante la octava Conferencia de Bioplásticos, que se llevó a cabo en Alemania, Treofan recibió el premio a mejor procesador de bioplásticos de 2006.

Empaques biodegradables para flores
A-ROO, una de las compañías líderes en fabricación y abastecimiento de empaques para flores en Estados Unidos, fue pionera en introducir hace casi tres años una línea de capuchones para flores y otros empaques biodegradables y compostables fabricados con la película EarthFirstde la empresa estadounidensePlastics Suppliers. La película es producida a partir dePLA (NatureWorks). Nicholas E. Schalk, vocero de la compañía, habló con Tecnología del Plástico sobre el desarrollo de este proyecto.

¿Qué tipo de empaques ofrecen en PLA?
Capuchones para flores, empaques para hierba fina, hortalizas y tomates. También ofrecemos bolsas, que actualmente están siendo utilizadas en las tiendas naturistas de autoservicio Wild Oats.

¿Cuál ha sido la reacción de sus clientes con la introducción del producto?
Ha tenido una muy buena acogida por parte de los clientes ecológicamente orientados. Nos han manifestado su satisfacción por contar con una alternativa con respecto a los productos a base de petróleo.

¿Qué ventajas de conversión ofrece la película de PLA con respecto a otros materiales?
Las diferencias son mínimas entre trabajar con película de PLA y con película de resinas tradicionales. La impresión es casi la misma calidad. Sin embargo, podríamos decir que con el PLA los sellos son más resistentes.

¿Cuál es el precio del producto fabricando en PLA con respecto al fabricado con materiales tradicionales?
En cuanto al precio, el del producto fabricado con PLA es un poco más alto, pero es un porcentaje mínimo.