Transformación de desechos biológicos urbanos en plástico biodegradable

Tanto la hoja biodegradable de embalaje como otros productos bioplásticos pueden fabricarse a partir de residuos domésticos y municipales como parte de la economía circular.

Unas instalaciones piloto de Italia y Portugal construidas gracias a la financiación con fondos europeos han producido un biopolímero biodegradable a partir de residuos y que puede utilizarse para producir bioplásticos. «Una vez que se obtiene el polímero, que es la novedad del proceso, se pueden emplear técnicas de procesamiento de plásticos convencionales para transformarlo en productos con múltiples usos», comenta Mauro Majone, coordinador del proyecto RES URBIS y profesor de Ingeniería Química en la Universidad La Sapienza de Roma. Diferentes cultivos microbianos producen este tipo de polímero dentro de sus células cuando están «estresadas». «Al alternar el estrés por exceso de nutrientes con el estrés por carestía de nutrientes mediante la alimentación intermitente de las células, el microbio prefiere almacenar el sustrato en su interior como un gránulo de polímero», explica Majone. El biopolímero, conocido como polihidroxialcanoato o PHA, «añade valor a los residuos y, al mismo tiempo, produce plásticos no derivados del petróleo que son biodegradables y pueden sustituir a los actuales plásticos derivados del petróleo», comenta el coordinador. Actualmente, estos polímeros se producen a partir de especies vegetales de cultivo utilizando cultivos puros, lo que puede ser costoso. Sin embargo, el equipo desarrolló un proceso novedoso al utilizar lodos de aguas residuales disponibles en grandes cantidades. Se evaluaron varios tipos de plásticos utilizados para el envasado y para bienes de consumo duraderos. «Produjimos hojas de embalaje y un prototipo de plástico rígido de un asa que solo necesita una pequeña cantidad de polímero y puede utilizarse para transportar cajas de cartón. Pero, en principio, con este método se puede producir cualquier tipo de plástico», aduce Majone. Además, el equipo del proyecto descubrió que la película de PHA tiene propiedades adhesivas y puede utilizarse en envases multicapa. «Generalmente, las películas multicapa necesitan una fina capa de adhesivos, a menudo con poliuretanos, que son polímeros no biodegradables derivados del petróleo. Ahora se pueden reemplazar con este biopolímero renovable y variable», dice Majone.

Proyectos piloto

Durante el proyecto, de tres años de duración, se amplió la producción de PHA, que pasó del laboratorio a las instalaciones piloto. Una biorrefinería piloto situada en Treviso, cerca de Venecia (Italia), utiliza carbono orgánico procedente de la recogida de desechos municipales separados en origen y de los lodos de depuradoras de aguas residuales. La otra, situada en Lisboa (Portugal), utiliza diferentes residuos orgánicos procedentes del procesamiento de alimentos, en particular de la extracción del zumo de frutas realizado en las proximidades. «Aprendimos que el proceso es lo suficientemente estable y robusto para afrontar la peculiaridad de que los residuos no son muy estables y tienen cierta heterogeneidad, y produce un polímero de buena calidad», comenta Majone.

Análisis coste-beneficio

Para ser rentable, los residuos deben estar cerca para evitar un transporte largo y el procesamiento debe adaptarse a las condiciones locales. El equipo del proyecto realizó un análisis técnico-económico de los sistemas de gestión de residuos en diferentes ciudades y regiones de Europa, incluidas Barcelona, Copenhague, Lisboa, Trento en el norte de Italia y el sur de Gales. «Queríamos integrar nuestra nueva tecnología en la gestión de residuos existente para aprovechar lo que ya está funcionando», explica Majone. Uno de los problemas normativos es que los contaminantes de los residuos puedan transferirse al producto. Majone comenta: «Investigamos más de cien tipos diferentes de contaminantes de tres familias. Nuestro material cumple con los requisitos normativos y no necesitamos ningún paso específico adicional para eliminar los contaminantes». «Seguimos el principio de la economía circular para el envasado —el requisito normativo de un llamado “fin de la condición de residuo”— de que ya no es un residuo sino un producto. Preparamos un expediente para demostrar que es así», señala Majone, aunque esto debe ser aprobado país por país en el momento en el que la comercialización esté más cerca. La siguiente fase consistirá en la creación de una instalación de demostración para producir varias toneladas del polímero al año.

» Type: R & D Results

» Country: Unión Europea

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