De acuerdo con Héctor Castillo Berthier, especialista del Instituto de Investigaciones de la UNAM, desde finales de los años 40 y durante la siguiente década, el plástico se convirtió en un elemento necesario, moderno y limpio. Sin embargo, su impacto medioambiental ha ocasionado graves consecuencias.
Por esta razón, en 2019 se publicó en la Gaceta Oficial de la Ciudad de México el decreto por el que se adicionan y reforman diversas disposiciones en materia de uso de plásticos y productos compostables, de la Ley de Residuos Sólidos (LRS) del Distrito Federal, como una medida para promover el consumo consciente y responsable de plásticos de un sólo uso.
Frente a este escenario, el doctor Raúl Javier Revilla Vázquez, académico de la FES Cuautitlán, se sumó a las iniciativas de científicos y ambientalistas para reducir el uso de estos elementos en las actividades cotidianas. Su línea de investigación propone la elaboración de polímeros (macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas) a partir de monómeros (molécula de pequeña masa molecular), de fuentes renovables.
Uso del plástico y sus consecuencias
Un plástico es un polímero, material formado por la unión repetitiva de miles de átomos hasta formar moléculas de gran tamaño, conocidas como macromoléculas, el cual está constituido por compuestos orgánicos o sintéticos que tienen la propiedad de ser maleables. Por eso, pueden ser moldeados en objetos sólidos de diversas formas.
Aunque originalmente fue visto como una opción para sustituir otros materiales por su ligereza, resistencia, transparencia y costo, en los últimos años se ha vuelto un peligro ambiental debido a la sobreproducción, alta demanda y, sobre todo, malas prácticas de disposición final. En la actualidad, cinco millones de bolsas de plástico se utilizan cada año y un millón de botellas de PET (polietilentereftalato) son compradas cada minuto, de las cuales casi el 70% van a parar al medio ambiente o a vertederos, ya que sólo el 9% se recicla.
De esta manera, se espera que la totalidad de emisiones de dióxido de carbono (CO2), que resultan del ciclo de vida del plástico, aumente en los próximos años y que para el 2030 se triplique debido a la mala gestión de desechos.
Por todo lo anterior, el académico precisó que el ámbito científico y tecnológico realiza distintos esfuerzos para tener una mejor disposición de los plásticos. Una opción consiste en encontrar métodos de producción que sean más amigables con el ambiente, como aquellos basados en materias primas renovables.
Una alternativa renovable
Una de las áreas que más se han desarrollado en los últimos tiempos es la obtención de plásticos a partir de materias primas provenientes de recursos renovables, como los biopolímeros, que son de origen natural y derivados del almidón, aceite de soja, maíz, la celulosa, etcétera. Además, son resistentes y maleables, versátiles e higiénicos. Sin embargo, su producción aún es muy limitada, ya que no puede competir con los precios de los polímeros derivados del petróleo.
Usando esta tecnología, desde hace dos años el doctor Revilla, junto a sus alumnos y asesorados, en colaboración con el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Saltillo y el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINESTAV) del IPN, Unidad Querétaro, trabajan en el desarrollo, la evaluación y caracterización de biopolímeros a base de maíz o almidón, que no contaminan, son completamente inocuos y no dañan la naturaleza.
“Los bioplásticos han alcanzado popularidad porque pueden procesarse mediante las mismas tecnologías que los materiales termoplásticos convencionales, como extrusión, inyección o soplado”, comentó el académico.
La idea de estos materiales es que sean escalables a nivel industrial en nuestro país, cumplan plenamente con la normatividad, logren descomponerse en menos de seis meses, a diferencia del plástico común que tarda como mínimo 100 años en desintegrarse, y sobre todo representan la posibilidad de revertir las consecuencias ambientales que han alcanzado niveles preocupantes.
Para lograrlo, los universitarios desarrollaron un masterbatch, aditivo que se usa para mejorar las propiedades de los polímeros y les permite hacerlos biodegradables, con el fin de frenar el deterioro ecosistémico.
Aporte a la industria
El desarrollo de este trabajo ha atraído la atención de la compañía Industrial Ebroquimex, S.A de C.V. Empresas Mexicana, localizada en Hidalgo, cuyo giro consiste en la elaboración de resina sintética para la fabricación de productos desechables, pues, luego de más de 40 años de elaborar productos de poliestireno (polímero termoplástico), recurrieron al académico para solicitar su contribución como asesor externo y así incursionar en la elaboración de biopolímeros.
Esta colaboración le ha permitido a Quimex continuar en funcionamiento, mantenerse al margen de la LRS y elaborar utensilios biodegradables que en su mayoría son utilizados en México, así como exportados a Europa, Alemania, Suiza y Holanda, algunos de los principales países que impulsan las políticas para el cuidado ecológico, según el Índice de Desempeño Ambiental, (EPI por sus siglas en inglés: Environmental Performance Index).
“Nosotros proporcionamos a la industria la tecnología para sustituir las resinas que se utilizan en la fabricación de productos plásticos, de igual forma analizamos sus productos para determinar su inocuidad y que cumplan con lo establecido con la normativa”, detalló el investigador.
Para elaborar esta mezcla, primero se obtiene la materia prima, en el caso del maíz se adiciona con agentes compatibilizantes en una máquina extrusora y se revuelve con un termoplástico, como resultado de este procedimiento se obtiene el masterbatch.
Algunas de las ventajas de estos productos biodegradables son que funcionan de forma similar a los materiales no biodegradables y todos se elaboran con materiales naturales, por lo que no contienen alérgenos, ni toxinas y son seguros para los consumidores. Asimismo, su proceso de composición es más rápido y no necesita tanta energía para su creación, lo cual permite una menor dependencia de fuentes extranjeras de petróleo.
Por otra parte, esta coyuntura también generó beneficios académicos, ya que permitió la incursión directa de los alumnos de la Facultad con la industria, como becarios, en la realización de prácticas profesionales y en la modalidad de estancias de verano. Además, egresados de la primera multidisciplinaria ya colaboran en programas de posgrado con el CIQA, considerado el mejor centro en polímeros del país y con el CINESTAV, quienes están enfocados al procesamiento de plásticos.
“Una de las fortalezas de la FES Cuautitlán es que se vincula con las empresas. De éstas obtenemos algunos recursos en especie, aprovechamos su infraestructura, los jóvenes obtienen experiencia profesional y, en ocasiones, se logra la contratación de nuestros egresados”, enfatizó el universitario.
En palabras del académico, estos procedimientos son el porvenir del planeta, porque los esfuerzos en innovación están centrados en mejorar las propiedades y disminuir el coste de los biopolímeros, algo que será posible en cuanto se masifique su producción, dando a conocer sus ventajas relacionadas con el ahorro energético y la reducción de la contaminación.