PBAT está más cerca de la perfección que muchos polímeros Ⅰ

Los polímeros perfectos (polímeros que equilibran las propiedades físicas y los efectos ambientales) no existen, pero el tereftalato de polibutileno (PBAT) está más cerca de la perfección que muchos.

Después de décadas de no lograr evitar que sus productos terminen en vertederos y océanos, los fabricantes de polímeros sintéticos están bajo presión para asumir la responsabilidad. Muchos están redoblando sus esfuerzos para promover el reciclaje para defenderse de las críticas. Otras empresas están tratando de abordar el problema de los residuos invirtiendo en plásticos biodegradables de base biológica, como el ácido poliláctico (PLA) y los ésteres de ácidos grasos polihidroxilados (PHA), con la esperanza de que la degradación natural alivie al menos parte de los residuos.

Pero tanto el reciclaje como los biopolímeros enfrentan obstáculos. Por ejemplo, a pesar de años de esfuerzos, Estados Unidos todavía recicla menos del 10 por ciento de los plásticos. Y los polímeros de base biológica (a menudo productos de la fermentación) están luchando por lograr el rendimiento y la escala de los polímeros sintéticos que deben reemplazar.

PBAT combina algunas de las propiedades beneficiosas de los polímeros sintéticos y de base biológica. Se deriva de productos petroquímicos comunes: ácido tereftálico refinado (PTA), butanodiol y ácido adípico, pero es biodegradable. Como polímero sintético, se puede producir fácilmente en masa y tiene las propiedades físicas necesarias para fabricar películas flexibles comparables a las de los plásticos tradicionales.

El interés en PBAT va en aumento. Productores establecidos como BASF de Alemania y Novamont de Italia están viendo una mayor demanda después de décadas de nutrir el mercado. A ellos se unen más de media docena de productores asiáticos que esperan que florezca el negocio del polímero a medida que los gobiernos regionales impulsan la sostenibilidad.

Marc Verbruggen, ex director ejecutivo del fabricante de PLA NatureWorks y ahora consultor independiente, cree que el PBAT es “el producto bioplástico más barato y más fácil de fabricar” y cree que el PBAT se está convirtiendo en el bioplástico flexible por excelencia, por delante del éster de polisuccinato de butanodiol ( PBS) y competidores de PHA. Y es probable que se ubique junto con el PLA como los dos plásticos biodegradables más importantes, que, según él, se está convirtiendo en el producto dominante para aplicaciones rígidas.

Ramani Narayan, profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Michigan, dijo que el principal punto de venta del PBAT (su biodegradabilidad) proviene de los enlaces éster, en lugar del esqueleto carbono-carbono en polímeros no degradables como el polietileno. Los enlaces éster son fácilmente hidrolizados y dañados por las enzimas.

Por ejemplo, el ácido poliláctico y el PHA son poliésteres que se degradan cuando se rompen sus enlaces éster. Pero el poliéster más común, el tereftalato de polietileno (PET), utilizado en fibras y botellas de refrescos, no se descompone tan fácilmente. Esto se debe a que el anillo aromático de su esqueleto proviene del PTA. Según Narayan, los anillos que confieren propiedades estructurales también hacen que el PET sea hidrofóbico. "No es fácil entrar agua y ralentiza todo el proceso de hidrólisis", dijo.

Basf fabrica tereftalato de polibutileno (PBT), un poliéster elaborado a partir de butanodiol. Los investigadores de la empresa buscaron un polímero biodegradable que pudieran producir fácilmente. Reemplazaron algo de PTA en PBT con ácido glicólico diácido adiposo. De esta forma se separan las partes aromáticas del polímero para que puedan ser biodegradables. Al mismo tiempo, queda suficiente PTA para conferir al polímero propiedades físicas valiosas.

Narayan cree que el PBAT es ligeramente más biodegradable que el PLA, que requiere abono industrial para descomponerse. Pero no puede competir con los PHA disponibles comercialmente, que son biodegradables en condiciones naturales, incluso en ambientes marinos.

Los expertos suelen comparar las propiedades físicas del PBAT con las del polietileno de baja densidad, un polímero elástico utilizado para fabricar películas, como bolsas de basura.

El PBAT suele mezclarse con PLA, un polímero rígido con propiedades similares al poliestireno. La marca Ecovio de Basf se basa en esta mezcla. Por ejemplo, Verbruggen dice que una bolsa de compras compostable normalmente contiene un 85% de PBAT y un 15% de PLA.

Novamont añade otra dimensión a la receta. La empresa mezcla PBAT y otros poliésteres aromáticos alifáticos biodegradables con almidón para crear resinas para aplicaciones específicas.

Stefano Facco, director de desarrollo de nuevos negocios de la compañía, dijo: “Durante los últimos 30 años, Novamont se ha centrado en aplicaciones donde las capacidades de degradación pueden agregar valor al producto en sí. “

Un gran mercado para el PBAT es el mantillo, que se extiende alrededor de los cultivos para prevenir las malas hierbas y ayudar a retener la humedad. Cuando se utiliza película de polietileno, es necesario arrancarla y, a menudo, enterrarla en vertederos. Pero las películas biodegradables se pueden cultivar directamente en el suelo.

Otro gran mercado son las bolsas de basura compostables para el servicio de alimentos y la recolección domiciliaria de alimentos y desechos de jardín.

Bolsas de empresas como BioBag, recientemente adquirida por Novamont, se venden al por menor desde hace años.