¿Bio por encima de todo?

Las reservas de petróleo, gas y carbón de la tierra son limitadas. En el futuro, la energía renovable y la biomasa sustituirán y complementarán, hasta cierto punto, estas limitadas fuentes fósiles de energía y materias primas.

Como resultado, las fuentes renovables de materias prima continuarán adquiriendo mayor importancia a largo plazo. Pero no es que las fuentes renovables sean buenas de por sí, de la misma manera que el crudo no es malo de por sí. Del mismo modo que el petróleo se puede encontrar enterrado o convertirse en materias primas químicas de gran valor, el maíz, el trigo y la caña de azúcar también pueden prestarse a diversos intereses encontrados y entre ellos, su utilización como alimentos es la mayor prioridad. Pero también sirven para generar electricidad y calefacción, para producir bio-combustibles y sin olvidar su papel como materias primas en la industria química. Si desde este punto de vista, las materias primas renovables se tratan de la misma manera que las materias primas de base fósil, también deberíamos aplicar los mismos criterios a su utilización.

Basándonos en los análisis de eco-eficiencia, como los que ha llevado a cabo BASF, o en otras evaluaciones de ciclo vital, es posible determinar cuál de las diversas alternativas de producto es la más eficiente ecológicamente a lo largo de su ciclo de vida completo, en cuanto a su compatibilidad medioambiental general y a sus datos económicos. En este sentido, ni las materias primas renovables ni los plásticos con base biológica suelen colocarse a la cabeza [1] (Figura 1). Cuando se tienen en cuenta las distancias de transporte, la utilización de agua o los requisitos de los fertilizantes, la deforestación o la energía empleada en refinar la biomasa al analizar caso por caso, lo que en principio parece ser un material más respetuoso con el medioambiente puede ser de hecho menos ecológicamente eficiente que su predecesor de base fósil. Los expertos en plásticos son particularmente conocedores de que es posible conservar las fuentes de energía de base fósil y reducir por completo los gases de efecto invernadero sin biomasa (Figura 2).

Sin embargo y por otro lado, los plásticos también pueden impulsar la utilidad de la biomasa a gran escala. Para ello, no es necesario utilizar materiales de base biológica, sino más bien biodegradables. Actualmente se reconoce que estas dos propiedades (ser biodegradable y de base biológica) no están necesariamente relacionadas. El origen y el destino final de un producto no tienen que estar ligados: un componente de plástico de base biológica puede terminar en una incineradora de residuos, mientras que una bolsa que procede en origen de la industria petroquímica y que sea biodegradable de acuerdo con la norma EN 13432 debería reciclarse en una planta de compostaje (Figura 3).

A lo largo de los debates sobre la utilización de plásticos biodegradables durante los últimos años, la atención se ha ido centrando en el compostaje y en la gestión de los residuos biológicos. El compostaje es la conversión aeróbica de residuos orgánicos mediante microorganismos. Estos residuos no solo proceden de las cocinas de los hogares privados, sino también del procesamiento a gran escala de alimentos y allá donde se produzca, almacene o transporten alimentos.

La industria del plástico, así como otras industrias, están familiarizadas desde hace tiempo con este planteamiento a tres bandas de la eliminación de residuos: la recuperación energética, el reciclaje mecánico y el reciclaje de materias primas. Dependiendo de la cantidad, calidad, heterogeneidad y logística, cualquiera de estos tres planteamientos puede convertirse en la mejor solución para un caso concreto. Los análisis exhaustivos de eco-eficiencia apuntan a que la recuperación energética suele ser la opción óptima para los residuos plásticos. La conversión de los residuos biológicos en compost también se puede considerar como una forma de reciclaje de materias primas: tras el compostaje, las peladuras de manzana y los tomates podridos acaban convirtiéndose en materia orgánica, que puede utilizarse para plantar manzanos y plantas de tomate.

La utilización de bolsas fabricadas con plásticos altamente biodegradables facilita aún más el retorno de estas materias orgánicas al ciclo de materias primas de manera limpia e higiénica, mediante el compostaje industrial. Es cierto que esto también se podía hacer antes, sin bolsas de plástico: en Alemania, la separación de la basura y el compostaje de residuos biológicos está bastante avanzada, si se compara con muchos otros países. Hasta ahora, mucha gente utilizaba sus periódicos viejos para llevar sus residuos domésticos orgánicos a la basura correspondiente.

Pero no es higiénico, ya que las sustancias empapan a través del periódico, por lo que hasta en Alemania, existe un potencial de mejora para una mayor recolección de residuos orgánicos (Figura 4). Desde un punto de vista global, sin embargo, hay un enorme trabajo a realizar para ponerse al día. En Asia, por ejemplo: BASF puso en marcha un proyecto en 2010, junto con la Sociedad Alemana para la Cooperación Técnica (GTZ) y las autoridades locales de Samutsonkram (Tailandia), para distribuir bolsas de basura biodegradable/orgánica y a la vez, lanzar una campaña informativa sobre el tema de la eliminación de residuos. En Tailandia no existe todavía ninguna infraestructura para la recogida o reciclaje de la basura orgánica doméstica.

Después del proyecto, más del 90% de los hogares participantes confirmaron que comprendían mejor el tema de la campaña y expresaron su interés por una recolección sistemática. Una infraestructura de esas características, como la que ha existido en Alemania desde hace mucho tiempo, es un requisito indispensable para la conversión de la basura orgánica en compostaje, como recurso, de forma económicamente eficiente. Hasta Australia por ejemplo, en 2006 todavía envió a los vertederos el 62% de sus residuos orgánicos generados anualmente (14 millones de toneladas), según la información aportada por la Asociación Australiana de Bio-plásticos (AAB, por sus siglas en inglés).

Mediante la generación de metano, 1 kilo de basura en un vertedero genera 4.000 gramos de CO₂ equivalente, mientras que el compostaje industrial genera tan solo 19 gramos [2]. Los residuos orgánicos que se descomponen en un vertedero en lugar de en una planta de compostaje, contribuyen de manera significativa a aumentar las emisiones de gases de invernadero.

Al mismo tiempo, el compost es una sustancia valiosa que representa una fuente importante de nutrientes para las plantas y mejora las propiedades de la tierra, al reemplazar parte del fósforo que se agota en la tierra a causa de los cultivos intensivos. Se ha comprobado además que el compost es beneficioso para estabilizar la tierra en zonas que están sometidas a erosión severa y que ofrece un ahorro de costes con respecto a los abonos artificiales de mejora de la tierra de cultivo. Por lo tanto, el compost es un producto interesante, tanto desde el punto de vista ecológico como económico.

Las bolsas fabricadas con plásticos biodegradables pueden contribuir en gran escala a la recogida de compost, de manera limpia e higiénica. Debido a su peso ligero, la bolsa en sí misma no proporciona prácticamente ningún nutriente, sino que su función principal es simplificar, o en muchas regiones, hacer posible la recogida de residuos orgánicos y por lo tanto, la creación del valioso compost. En abril de 2011, BASF puso en marcha un proyecto piloto en la zona que cercana a Bad Dürkheim (Rhineland-Palatinate, Alemania) en el que se distribuyó un paquete de prueba con bolsas de basura orgánicas, fabricadas a partir del plástico Ecovio de BASF, en 65.000 hogares.

Ya se había demostrado previamente en otros programas de prueba realizados en Grünstadt (Alemania) en 2009 (Figura 5), en Kingston (Canadá) en 2010 y en Dandenong (Australia) en 2011, que las bolsas de basura orgánicas fabricadas con Ecovio se degradan fácilmente en las plantas de compostaje locales, bajo condiciones industriales de compostaje. Ahora se investiga la realización de pruebas a gran escala y su aceptación por parte del público. En Houston, Texas (EE UU) los recortes de hierba y los residuos de los parques ya se recogen en bolsas de plástico biodegradable. En Straubing, cerca de Munich (Alemania), la utilización de bolsas de basura orgánica fabricadas a partir de plásticos biodegradables se ha convertido en parte de la rutina diaria, tras una prolongada fase piloto. Otras ciudades y distritos alemanes también han expresado su interés.

La mezcla de poliéster biodegradable de Ecovio ofrece ventajas y no solo en forma de bolsas de basura orgánicas (Figura 6).

Una bolsa de la compra fabricada en plástico biodegradable, como las que distribuye la cadena de supermercados Aldi Süd, por ejemplo, es más eficiente ecológicamente que una bolsa de la compra fabricada con polietileno (PE) convencional o con papel, cuando se reutiliza varias veces para la compra (debido a su mayor estabilidad) y se utiliza posteriormente como bolsa de basura orgánica. Esto quedó demostrado en un análisis de eco-eficiencia que comparaba precisamente estos tres tipos de bolsa para el mismo perfil de requisitos (Figura 7).

Desde que BASF introdujo en 1998 Ecoflex, un poliéster biodegradable con base de recursos de combustible fósiles, el material ha experimentado un gran desarrollo. Gracias al creciente interés en las materias primas sostenibles y en su disponibilidad, se han creado muchas mezclas de Ecoflex con ácido poliláctico (PLA) bajo el nombre comercial de Ecovio, que a diferencia de Ecoflex, están basados en materias primas renovables, en diferentes medidas. La película Ecovio FS ha sido desarrollada para producir las clásicas películas/bolsas y contiene aún más recursos renovables que su predecesor Ecovio F Film.

El papel Ecovio FS ha sido optimizado para el recubrimiento de papel (Título foto), mientras que Ecovio FS Shrink Film está ideado para la producción de películas retráctiles. Todos los grados de producto ofrecen una ventaja especial cuando se utilizan con materias orgánicas, alimentos o residuos orgánicos, tanto como películas de embalaje, bolsas o incluso como cubiertas humidificadoras de uso agrícola.

Al igual que los plásticos de base biológica, los plásticos biodegradables no son ni una garantía para todas las aplicaciones plásticas, ni una solución universal al problema de la eliminación indiscriminada de basura, independientemente de las materias primas que contengan como base: los plásticos biodegradables se descomponen rápida y completamente, solo en determinadas condiciones en las plantas de compostaje industriales.

Controlar el vertido indiscriminado de basura al mar y a la tierra requiere una educación y una transición desde una sociedad acostumbrada a tirarlo todo, a una sociedad que ha aprendido a reconocer el valor de los productos en sí mismos, incluso después de que hayan cumplido su ciclo de vida útil. Por lo tanto, carece de sentido prohibir las bolsas de la compra de plástico convencionales, especialmente cuando no se cuenta con una infraestructura adecuada por el momento, para la eliminación de las bolsas de basura biodegradables alternativas.

Por eso BASF concentra sus plásticos biodegradables en aplicaciones en las que la biodegradabilidad representa un valor añadido, donde aportan unas propiedades mejoradas, una reducción de costes de sistema o soluciones de producto completamente innovadoras.

Según los expertos, el mercado de los plásticos biodegradables crecerá en más de un 20% durante los próximos años: esto supone cuadruplicar o quintuplicar la cuota de crecimiento de los plásticos convencionales (Figura 8). No obstante, seguirá siendo un mercado de nicho en el futuro, ya que la biodegradabilidad de un plástico solamente es útil en aplicaciones específicas.

El momento álgido para este mercado especializado ha sido generado por la política de la UE sobre la gestión de los residuos que se centra en la prevención [3]. Para los expertos de la UE, el compostaje también es un proceso importante para reducir la eliminación de residuos orgánicos en los vertederos y para evitar efectos nocivos en el agua, la tierra y el aire [4]. Después de todo, en 1995, solo el 3% de los gases de invernadero generados en la UE procedieron de la eliminación de basura orgánica en los vertederos. Otra cuestión es la extensión de terreno que se destina a los vertederos, un problema que entretanto ha sido objeto de reconocimiento especialmente en los países asiáticos, incluyendo China.

En consecuencia, la UE emitió una Directiva en 1999 que obliga a los estados miembros a reducir los vertederos al 35% del nivel de 1999 para el año 2016. Para fomentar el compostaje en la UE, en 2007 se introdujeron unas normas de calidad del compost, con objeto de promover el desarrollo del mercado y aumentar su aceptación por parte de los consumidores. Con el mismo objetivo en mente, la Comisión Europea está trabajando en la legislación de los residuos orgánicos, un proceso que viene acompañado de estudios sobre la gestión de residuos [5]. Estas actividades que se centran en una política general de eliminación de residuos y en la conservación de recursos, son un indicio más del cambio que se produce en la sociedad, hacia una mayor concienciación sobre el valor de los residuos.

No todos los transformadores de compostaje están convencidos de las ventajas de las bolsas biodegradables para los residuos orgánicos: durante años, las bolsas de plástico convencionales en el cubo de la basura orgánica han sido ciertamente un motivo de exasperación. Ahora, con la ayuda de una certificación exhaustiva y de una correcta identificación, los minoristas, los consumidores y los explotadores de las plantas de compostaje deberían ser capaces de dar un paso importante hacia adelante. Todavía queda mucho por hacer a este respecto, ya que ni siquiera en Europa, no toda la basura orgánica produce compost de cualquier manera.

Se logrará un mayor progreso en la utilización de la basura orgánica, cuando además de las plantas de compostaje, proliferen también las plantas de biogás. Además de Alemania, España y Francia son otros dos países que lideran este desarrollo [6]. El compostaje puede entenderse como la digestión aeróbica de los residuos orgánicos por parte de los microorganismos, durante la cual se producen CO₂, agua y biomasa. Cuando se elimina el aire, las bacterias anaeróbicas pueden convertir los residuos orgánicos en CO₂ y en el gas combustible metano, es decir, biogás [7 a 8]. La combinación de la digestión anaeróbica, o generación de biogás, con el subsiguiente compostaje clásico reportan una doble ventaja: la mezcla húmeda de los residuos domésticos se puede utilizar para generar biogás como fuente de energía para producir electricidad en un primer paso. En un segundo paso, los residuos restantes se pueden convertir en valioso compost en una planta de compostaje. El reto al que se enfrentan los plásticos biodegradables a medio plazo es el de ser aptos para la digestión anaeróbica, así como aeróbica.

Citas

[1] Reimer, V.; Künkel, A.; Philipp, S.: Bio – Sense or Nonsense. Kunststoffe international 98 (2008) 8, (Pág. 11–14)

[2] Climate Change 2007: Mitigation. Contribución del Grupo de Trabajo III en el 4º Informe de Valoración del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático; BASF Ecoefficiency Compass; Bingemer&Crutzen, 1987

[3] http:eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2008:0811:FIN:DE:HTML

[4] http://ec.europa.eu/environment/waste/compost/index.htm

[5] http://ec.europa.eu/environment/waste/compost/developments.htm

[6] Biogas: Basisdaten Deutschland. Stand Juni 2010; Hrsg: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz und Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR); Levis, J.W., et al.: Assessment of the state of food waste treatment in the US and Canada. Waste Management (2010), doi: 10.1016/j.wasman. 2010.01.031

[7] Fact Sheet Anaerobic Digestions, European Bioplastics, marzo 2010

[8] Luc de Baere, caso de estudio Organic refuse Systems Case: Biogas as an effective and revenue generating Biowaste Management system; European Biowaste Forum; febrero 2010, Bruselas

Los autores

Jens Hamprecht es el responsable de estrategia y gestión de la innovación en polímeros biodegradables para la unidad de negocios mundial de Specialty Plastics en BASF SE, Ludwigshafen (Alemania).

Lars Börger desarrolla su actividad en nuevos desarrollos de negocio, en polímeros biodegradables para la unidad mundial de negocios de Specialty Plastics en BASF SE, Ludwigshafen (Alemania).

Sabine Philipp es responsable de los contactos con la prensa especializada en el campo de los polímeros de alto rendimiento de BASF SE, Ludwigshafen (Alemania); sabine.philipp@basf.com