guia do novo coronavirus
Imprimir Republicar

Tecnología

Descomposición rápida

Investigadores desarrollan un polímero reciclado elaborado con un PET inofensivo al ambiente

Un plástico biodegradable que se descompone en el suelo en tan solo 45 días fue creado por investigadores brasileños y franceses a partir de embalajes post  consumo de PET, un polímero fabricado a partir de la resina poli (tereftalato de etileno). El secreto para el desarrollo del nuevo polímero radicó en utilizar en su síntesis otro tipo de plástico, en este caso un poliéster alifático (un tipo de polímero con cadenas abiertas de moléculas), para acelerar el proceso de degradación. A causa de su estructura molecular, compuesta por anillos aromáticos formados por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno en una disposición especial de uniones simples y dobles que se alternan, el PET es considerado un polímero no biodegradable, lo que significa que, en condiciones ambientales de pH, presión y temperatura, no se descompone en la naturaleza. En tanto, los poliésteres alifáticos son fácilmente consumidos por los microorganismos presentes en el suelo. Al mezclar ambos, logramos formular un producto altamente biodegradable, cuenta la química y coautora del trabajo Ana Paula Testa Pezzin, del Laboratorio de Biotecnología de la Universidad de la Región de Joinville (Univille), de Santa Catarina las otras instituciones involucradas en el estudio son la Pontificia Universidad Católica del Río Grande del Sur (PUC-RS) y la Universidad Pierre y Marie Curie, de París.

Diversos productos podrán ser fabricados a partir del nuevo plástico biodegradable, dependiendo de sus propiedades (resistencia mecánica, térmica, porosidad etc.), que varían conforme a la proporción de PET y de poliéster alifático utilizado en su preparación. Las aplicaciones de ese nuevo material no serán tan nobles como las del PET virgen, ya que, al ser reciclado, él tiene una pérdida de sus propiedades originales. Imaginamos que su uso será mayor en productos de rápido descarte, como plásticos para mudas de plantas, cabos de cepillos de dientes, cartones telefónicos y embalajes para cosméticos, entre otros, afirma la investigadora. Según Ana Paula, un fabricante nacional de PET ya; pero manifestó su interés en utilizar el proceso en gran escala, pero las negociaciones aún están en marcha y la empresa prefiere no ser identificada.

El trabajo, intitulado Reciclaje químico de embalajes PET post-consumo: síntesis de nuevos co-polímeros, ganó, a finales del 2006, el Premio EcoPET de Incentivo al Reciclaje, en la categoría investigaciones y procesos innovadores, organizado por la Asociación Brasileña de la Industria del PET (Abipet). El objetivo del concurso es reconocer las buenas ideas e iniciativas en pro del  reciclaje, necesarias para reducir el impacto en la naturaleza provocado por la gran cantidad de PET descartada. Brasil, por ejemplo, fabrica anualmente alrededor de 374 mil toneladas de productos, embalajes y botellas plásticas del tipo PET, y solamente el 47% de ese total es  reciclado. Lo restante se acumula en aterramientos sanitarios, basureros, ríos y lagos, donde lleva un siglo o más hasta desaparecer completamente.

Mejores resultados
El equipo probó tres tipos diferentes de poliésteres alifáticos (PTS, PES y PEA), conocidos por ser altamente biodegradables. El copolímero hecho con la mezcla de PET y PTS, sigla para poli (sebacato de trimetileno), fue el que mostró los mejores resultados. Antes de él, los investigadores ya habían sintetizado un polímero con PET y poliéster PEA  o poli (adipato de etileno), que comenzó la biodegradación en el suelo en siete meses, un período de tiempo bien menor que los cien años del PET aislado. La biodegradabilidad de los copolímeros formados por PET y PTS, así como de los otros dos, depende en gran medida de la composición y del catalizador utilizado. Después de 45 días en el suelo, muestras con solamente 20% de poliéster alifático se encontraron en el inicio del estadio de degradación, mientras las con 40% ya mostraron intensa deterioración. El aumento de la proporción de PTS fue un factor determinante para la aceleración de la biodegradabilidad, afirma la química de la Univille.

El proceso de síntesis del polímero biodegradable es relativamente simple y ocurre por medio de una reacción normal de polimerización. Las botellas de productos de PET son lavadas, cortadas y colocadas conjuntamente con fracciones del poliéster alifático seleccionado en un reactor de vidrio de 500 mililitros bajo atmósfera inerte de nitrógeno, alta temperatura y agitación mecánica.

Enseguida, los investigadores adicionan un agente catalizador. El plástico resultante de esa reacción química posee propiedades mecánicas, térmicas y de biodegradación diferentes de aquellas del PET, explica la química Sandra Einloft, directora de la Facultad de Química de la PUC de Río Grande del Sur, que quedó responsable de los estudios relacionados a la síntesis química del polímero.

Para comprobar la excelente descomposición del nuevo material, los autores del estudio realizaron diversos ensayos de biodegradación, en que los co-polímeros fueron enterrados por tiempo indeterminado en el fondo de recipientes apropiados, llamados béqueres, conteniendo suelo envejecido y humedad entre 85% y 95%. De tiempo en tiempo, las muestras eran retiradas para análisis morfológico. Esa caracterización fue realizada con empleo de microscopio electrónico de barredura (MEV) y por varias otras técnicas, como la calorimetría diferencial exploratoria, análisis termo-gravimétrico y cromatografía de permeación en gel, entre otros.

Según las investigadoras, el proceso no fue patentado porque el objetivo principal del grupo era intentar mostrar que existen soluciones para el problema de acumulación de embalajes PET en aterramientos y basureros. Además de eso, tenemos también interés académico en formar recursos humanos con conocimiento sobre el asunto y, al mismo tiempo, queremos entender esas reacciones y como la composición de los co-polímeros influencia sus propiedades y bio-degradabilidad, dice Ana Paula Pezzin. Varias disertaciones de maestría en la PUC-RS y una en la Universidad del Estado de Santa Catarina (Udesc) tuvieron como tema la síntesis de co-polímeros a partir del reciclaje químico del PET post-consumo.

Republicar