¿Cómo se pueden crear plásticos a partir de desechos alimentarios?

Con el aumento de la población mundial se ha dado lugar una mayor demanda de procesamiento de alimentos y con lo cual mayor cantidad de desechos. Conforme al reciente informe de la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO), cada año se desperdician aproximadamente 1300 millones de toneladas de alimentos donde resaltan los países UE, India y EEUU entre otros. Aún y con todas las medidas e iniciativas que salen para evitar el desperdicio alimentario, el reciclaje de estos desechos podría ser la clave para la fabricación de los productos de valor añadido, lo que promovería la recuperación residual y la economía circular.

Entre muchos productos generados a partir de desechos alimentarios, los biopolímeros están ganando mayor interés debido a su biodegradabilidad, que es la degradación de la materia por acción biológica.

Los polímeros son compuestos químicos cuyas moléculas están formadas por cadenas en las que se repite una unidad básica de moléculas más pequeñas. Generalmente, estos materiales se obtienen por vía natural o sintética, y comercialmente son conocidos como plásticos.

Los biopolímeros son obtenidos por polímeros de origen natural y más allá de tener la ventaja de ser biodegradables (a diferencia de otros productos poliméricos en la industria), también nos permiten obtener productos de menor impacto tecnológico que se pueden usar en las aplicaciones de gran escala como en la medicina, las industrias alimenticias, cosméticos, productos farmacéuticos, etc. (Ranganathan et al., 2020)

Entre estos materiales, uno de los que va a tener mayor impacto industrial será el polihidroxialcanoato (PHA) como materia prima para fabricar plásticos biodegradables. El tamaño del mercado global estima que el consumo de PHA crecerá hasta los 98 billones USD (82.0000 millones de €) para 2024, siendo 57 billones USD (48.000 millones de €) en 2019. (A trade mark of Global Analysts, StrategyR) Esto quiere decir que va a aumentarse la demanda de materiales renovables, ecológicos y productos fabricados de los materiales de base biológica.

El PHA es un biopolímero que se produce naturalmente en las bacterias, arqueas y microalgas que los acumulan intracelularmente como materia de reserva para usarlo como fuente de carbono y energía (Figura 1). Se requiere un pretratamiento químico o procesamiento biológico para convertir los residuos alimenticios en PHA y según el microorganismo y la forma de procesamiento se pueden obtener PHA de diferentes propiedades lo que hace que sus aplicaciones sean más amplias. (González García et al., 2013)

Figura 1: Representación de la estructura molecular de PHA (polihidroxialcanoato) almacenado en el microorganismo (bacteria).

Para reducir la contaminación ambiental, la eliminación de biomasa es la clave. Se entiende como biomasa toda la materia orgánica susceptible de ser utilizada como fuente de energía con lo cual entre ellos también se encuentran los desechos alimenticios. A su vez esta biomasa se puede usar como medio de fermentación para la producción de biomasa bacteriana que es la cantidad total de materia orgánica presente en microorganismos de un ambiente particular para posteriormente obtener PHA.

Entre los residuos alimenticios, los desechos de frutas y verduras son los más comunes para la producción de PHA. Entre ellos ha sido observado la producción de este material a partir de zanahoria, tomate, hinojo, etc.

Por otra parte, las lías de vino (microorganismos que realizan la fermentación alcohólica) o el glicerol crudo (provenido de aceites vegetales o grasas animales) se pueden usar como nutrientes y fuentes de carbono para biomasa bacteriana. Además, los productos lácteos también son muy adecuados para este uso pues contienen orgánicos solubles, sólidos suspendidos, grasas, aceites, minerales que son productos necesarios para la producción de PHA. (Ranganathan et al., 2020)

Podríamos concluir que la gestión de los residuos derivados de la industria alimenticia es la clave de combate contra el grave impacto medioambiental que generan estos desechos. Con lo cual el impulso en la investigación y desarrollo tecnológico enfocado en la producción de biopolímeros a partir de biomasa es de gran importancia.

Afortunadamente, las legislaciones recientes y la prohibición de uso de los plásticos generan mayores oportunidades en el mercado de polímeros para este tipo de materiales. Además, habría que resaltar que recientemente ha habido un tremendo impulso para la reducción del impacto medioambiental reduciendo el coste y las emisiones de gases por el efecto invernadero como consecuencia de las innovaciones en la fabricación de los polímeros.

Referencias del Artículo

Plataforma técnica sobre la medición y la reducción de las pérdidas y el desperdicio de alimentos| Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura.
Utilization of food waste streams for the production of biopolymers| Ranganathan, Saranya Dutta, Sayantani Moses, J. A. Anandharamakrishnan, C.| Heliyon| 2020|Volume 6| Pag. e04891

StrategyR| Trade mark of Global Industry Analysts| Polyhydroxyalkanoate (PHA) Global Market Trajectory & Analytics

Síntesis y biodegradación de polihidroxialcanoatos: Plásticos de origen microbiano| González García, Yolanda Meza Contreras, Juan Carlos González Reynoso, Orfil Córdova López, Jesús Antonio| Revista Internacional de Contaminación Ambiental|2013|Volumen 29| Pag. 77-115


Este artículo ha sido escrito por Jesika Asatryan, colaboradora de El Bien Social

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