lunes, 17 de julio de 2017

13 EL PROBLEMA DE LOS PLÁSTICOS, EL FUTURO

13.1 Biopolímeros

Los polímeros degradables se han defendido como una alternativa a los plásticos convencionales basados en aceite y su producción ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. Los materiales con una funcionalidad comparable a los plásticos convencionales ahora se pueden producir a escala industrial; Son más caros que los polímeros convencionales y representan menos del 1% de la producción de plásticos (Song et al., 2009). Los biopolímeros difieren de los polímeros convencionales en que su materia prima es de biomasa renovable en lugar de ser basada en aceite. 

Pueden ser polímeros naturales (por ejemplo celulosa), o polímeros sintéticos hechos de monómeros de biomasa (por ejemplo PLA) o polímeros sintéticos hechos de monómeros sintéticos derivados de biomasa (por ejemplo, politeno derivado de bioetanol) (WRAP 2009). A menudo se describen como polímeros renovables, ya que se puede reproducir la biomasa original, por ejemplo el maíz cultivado en la agricultura. La emisión neta de dióxido de carbono puede ser inferior a la de los polímeros convencionales, pero no es cero, ya que la producción agrícola y la producción de plaguicidas tienen salidas de dióxido de carbono (WRAP 2009). Además, como consecuencia de nuestra rápida y creciente población humana, parece poco probable que haya suficiente tierra para cultivar los cultivos para la alimentación, y mucho menos para las cantidades sustanciales de envases para envolver la comida. Una solución es reciclar los residuos de alimentos en biopolímeros; Esto tiene mérito, pero en última instancia estará limitado por la cantidad de residuos de alimentos disponibles.

Los biopolímeros que están diseñados para descomponerse en un composter industrial se describen como "biodegradables", mientras que aquellos que están destinados a degradarse en un composter doméstico se conocen como "compostables". Existen beneficios de estos materiales biodegradables en aplicaciones específicas, por ejemplo, con envases de productos altamente perecederos donde, lamentablemente, puede ser necesario disponer del producto perecido sin abrir y sin usar junto con su envoltura. Song et al. (2009) demuestran experimentalmente que la degradación de los polímeros biodegradables, en contraposición a los compostables, puede ser muy lenta en los compositores domésticos (típicamente menos del 5% de pérdida de biomasa en 90 días). La degradación de estos polímeros en vertederos también es probable que sea lenta y puede crear emisiones de metano no deseadas. Por lo tanto, los beneficios de los biopolímeros sólo se realizan si se eliminan a un sistema apropiado de gestión de residuos que utiliza sus características biodegradables. Típicamente, esto se consigue mediante compostaje industrial a 50ºC durante aproximadamente 12 semanas para producir compost como un producto útil.

Algunos biopolímeros, como el PLA, son biodegradables, pero otros como el polietileno derivado del bioetanol no lo son. Otra complicación es que los polímeros degradables, en oposición a los biodegradables, también se pueden fabricar a partir de fuentes a base de aceite, pero no son biopolímeros (también denominados oxo-biodegradables, oxodegradables o UV degradables) . Estos materiales degradables son típicamente polietileno junto con aditivos para acelerar la degradación. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones y están diseñados para romperse bajo la exposición UV y / o calor seco y estrés mecánico, dejando pequeñas partículas de plástico. No se degradan eficazmente en los rellenos sanitarios y se sabe poco sobre la escala de tiempo, la extensión o las consecuencias de su degradación en entornos naturales (Barnes et al., 2009; Teuten et al., 2009). Los polímeros degradables también podrían comprometer la calidad de los plásticos reciclados si entran en la corriente de reciclaje. Como consecuencia, el uso de polímeros degradables no se recomienda para envases primarios al por menor (WRAP 2009).

13.2 No existen soluciones mágicas

Existe un concepto erróneo popular de que los polímeros degradables y biodegradables ofrecen soluciones a los problemas de los desechos plásticos y los riesgos medioambientales asociados que resultan de la basura. Sin embargo, es improbable que la mayoría de estos materiales se degraden rápidamente en los hábitats naturales y existe la preocupación de que los polímeros degradables a base de aceite podrían desintegrarse en pequeños trozos que no son en sí mismos más degradables que el plástico convencional (Barnes et al., 2009) . 

Así, mientras que los polímeros biodegradables ofrecen algunas soluciones de gestión de residuos, hay limitaciones y malentendidos considerable entre el público en general sobre su aplicación (WRAP 2007). Para aprovechar al máximo los materiales degradables, biodegradables y compostables, es esencial identificar usos específicos que ofrezcan claras ventajas y refinar las normas nacionales e internacionales (por ejemplo, EN 13432, ASTM D6400-99) y el etiquetado de productos asociados para indicar El uso apropiado y la disposición apropiada.

13.3 Política y sociedad

Nuestra intención, al preparar este Tema, fue enfocar la ciencia en torno a todos los aspectos relacionados con los plásticos, el medio ambiente y la salud humana. Hay algunas omisiones del volumen, como la aportación de científicos sociales sobre la mejor manera de transmitir información pertinente para influir en el comportamiento de la basura, la elección del consumidor y el compromiso con el reciclaje. Estas omisiones aparte, para ser de mayor valor, la ciencia en este documento necesita ser comunicada más allá de un público puramente científico. Esto es en parte el papel de un tema como este, y la contribución final invitada al volumen examina la interfaz ciencia-política con referencia particular a la política relativa a los plásticos. 

Shaxson (2009) considera esta interfaz desde las perspectivas de la industria, el científico y el formulador de políticas. Destaca la necesidad de que las políticas relativas al plástico tengan en cuenta los beneficios sociales y económicos frente a las preocupaciones ambientales y de salud. Este es un tema diverso que requerirá una serie de políticas para enfocarse en temas específicos, incluyendo la seguridad del polímero, la reducción de materiales, la reutilización, el reciclaje, los biopolímeros, los polímeros biodegradables y compostables, la basura, el vertido y el vertido industrial. 

Existen diversas medidas (National Research Council 2008) que incluyen información y recomendaciones (por ejemplo, WRAP 2009), regulaciones (como las restricciones del gobierno canadiense sobre el BPA en los biberones), impuestos (como el impuesto de relleno, que incentiva la desviación de los residuos de los vertederos al reciclaje), las normas (como la norma EN 13432 que abarca los plásticos compostables) y la asignación de fondos para la investigación, la innovación y la creación de capacidad científica básica. Sin embargo, la diversidad de cuestiones conduce a un entorno político igualmente complejo. En el Reino Unido, por ejemplo, no existe una, sino muchas interfaces de políticas relevantes y numerosas leyes. Estas actividades son compartidas entre varios departamentos gubernamentales, impulsadas por las presiones nacionales, las obligaciones internacionales y las directivas europeas. En un entorno tan complejo, incluso la información sólida y clara de la comunidad científica no siempre tiene los efectos más adecuados en el proceso de políticas, eso asumiendo que los políticos no posean agendas influidad por el anti-intelectualismo científico o por el lobby industrial.

Shaxson presenta evidencia de estudios de casos sobre las políticas relacionadas con la basura plástica en el medio marino y los desechos plásticos en suelo seco. Señala que muchos problemas de política relacionados con el plástico se incluyen en los que se definen como problemas no estructurados o mal estructurados -en esencia, problemas que carecen de consenso y claridad en la cuestión política pertinente y en algunos casos carecen de claridad en la base de conocimientos pertinente para informar cualquier decisión . Shaxson sugiere que tales circunstancias requerirán un enfoque reflexivo para intermediar el conocimiento entre la industria, los científicos y los responsables políticos, y que los científicos deberán estar preparados para hacer y facilitar juicios de valor sobre la base de las mejores pruebas disponibles en un momento dado. Desde el punto de vista del Reino Unido, aboga por utilizar la ciencia dentro de este volumen para ayudar a desarrollar una "Hoja de ruta de los plásticos", similar a la recién terminada hoja de ruta de la leche y los productos lácteos (Defra 2008) para estructurar la política en torno a los plásticos, el medio ambiente y la salud humana. Que esto se vea facilitado por un debate adecuado y amplio entre las partes interesadas.

13.4 El futuro

Mirando hacia el futuro, no parecemos acercarnos al final de la "edad del plástico" descrita por Yarsley y Couzens en los años 40, y hay mucho que los plásticos pueden contribuir a la sociedad. Andrady & Neal (2009) consideran que la velocidad del cambio tecnológico está aumentando exponencialmente, de modo que la vida en 2030 será irreconocible en comparación con la vida actual; Los plásticos desempeñarán un papel importante en este cambio. Los materiales plásticos tienen el potencial de aportar avances científicos y médicos, aliviar el sufrimiento y ayudar a reducir la huella ambiental de la humanidad en el planeta (Andrady & Neal 2009). Por ejemplo, es probable que los plásticos jueguen un papel cada vez más importante en las aplicaciones médicas, incluidos los trasplantes de tejidos y órganos; Componentes ligeros, como los del nuevo Boeing 787, reducirán el consumo de combustible en el transporte; Componentes para la generación de energía renovable y aislamiento ayudará a reducir las emisiones de carbono y los envases de plástico inteligente sin duda será capaz de controlar e indicar la calidad de los productos perecederos.

En conclusión, los plásticos ofrecen beneficios considerables para el futuro, pero es evidente que nuestros enfoques actuales de producción, uso y eliminación no son sostenibles y presentan preocupaciones para la vida silvestre y la salud humana. Tenemos un conocimiento considerable sobre muchos de los peligros ambientales, y la información sobre los efectos en la salud humana está creciendo, pero siguen existiendo muchas preocupaciones e incertidumbres. Existen soluciones, pero éstas sólo pueden lograrse mediante acciones combinadas y responsables. Hay un papel para las personas, mediante el uso y eliminación apropiados, en particular el reciclaje; Para la industria mediante la adopción de la química verde, la reducción de materiales y el diseño de productos para su reutilización y / o reciclabilidad al final de su vida útil, para gobiernos y formuladores de políticas mediante el establecimiento de normas y objetivos, y para los educadores que deben generar opinión pública sobre estos problemas, a demás de ayudar al reclutamiento de nuevos investigadores que se enfoquen en la resolución de este tipo de problemas. 

Estas medidas deben ser consideradas dentro de un marco de análisis del ciclo de vida y esto debe incorporar todas las etapas clave en la producción de plástico, incluida la síntesis de los productos químicos que se utilizan en la producción, junto con el uso y eliminación. Thornton (2002) y WRAP (2006) proporcionan ejemplos relevantes de análisis del ciclo de vida y este tema se discute, y se aboga, con más detalle en Shaxson (2009). En nuestra opinión, estas acciones están atrasadas y ahora se requieren con efecto urgente; Hay diversos riesgos ambientales asociados con la acumulación de residuos de plástico y hay preocupaciones cada vez mayores sobre los efectos sobre la salud humana, sin embargo, la producción de plásticos continúa creciendo en aproximadamente 9 por ciento al año (PlasticsEurope 2008). Como consecuencia, la cantidad de plásticos producidos en los primeros 10 años del siglo actual se acercará al total que se produjo en todo el siglo que precedió.

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