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CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN QUÍMICA APLICADA

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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLASTICOS DEGRADABLES

PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O

ECOLOGICA

CASO DE ESTUDIO

PRESENTADO COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO DE:

ESPECIALIZACIÓN EN QUÍMICA APLICADA

OPCIÓN: AGROPLASTICULTURA

PRESENTA:

Ing. Gorgonio López Tolentino

CEWTRC) DE INFORMACióli.

1 2 NOV 201

R ECIBmQ'

SALTILLO, COAHUILA

SEPTIEMBRE DE 2012


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLASTICOS DEGRADABLES

PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O

ECOLOGICA

CASO DE ESTUDIO




PRESENTA:

¡ng. Gorgonio López Tolentino

Ó t UWUO

12 NOV L3IZ

R ECIBQ

SALTILLO, COAHUILA SEPTIEMBRE DE 2012


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLASTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O

ECOLOGICA

CASO DE ESTUDIO




PRESENTA:

Ing. Gorgonio López Tolentino

/,a - M.C. Adrián Méndez Prieto

EVALUADORES:

M.C. Juanita

CINTRO O ÇORMACIÓ

12 NOV 2OL

ZECIB4flO

SALTILLO, COAHUILA SEPTIEMBRE DE 2012

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

INDICE GENERAL

Pagina

INDICEGENERAL .......................................................................

INDICEDE CUADROS ...........................................................

INDICEDE FIGURAS ............................................................ iv

DEDICATORIA.... ............................................................................ vi

AGRADECIMIENTOS...................................................................... Vii

INTRODUCCION........................................................................................ 01

Objetivos...................................................................................... 03

REVISION BIBLIOGRAFICA ................................................ . ......... 04

Plástico......................................................................................... 04

Clasificación de los Plásticos............................................................... 04

Segúnsu Origen .............................. . ................................................ ... 04

Según su Comportamiento Frente al Calor....................................... 05

Aplicación de los Plásticos en la Agricultura............................................. 06

Plásticos Convencionales .................... . .............................................. 17

Situación Actual del Plástico en la Agricultura Mundial.............................. 18

Situación del Plástico en la Agricultura Mexicana............................... 19

Agricultura Sustentable ó Ecológica ............. ... ............................... 20

La Agricultura Sustentable en México ............................... . ......... 25

Degradación del Plástico................................................................... 26

Clasificación del Plástico de Acuerdo a la Facilidad de la Degradación............. 28

Formas de Degradación de Plásticos...................................................... 30

Degradación Termo Oxidativa ..................... . .................. . ............. 30

Degradación Hidrolítica ........................... . ................................. 32

Fotodegradación ............................ . .......... . .... . ......................... 33

Termodegradación.................................................................... 36

Oxodegradación...................................................................... 37

Biodegradación....................................................................... 39

Factores que Afectan en la Biodegradación ............................... ..... 41

Polímeros Biodegradables.................................................................. 46

Polímeros Naturales Biodegradables ........................................... .... 47

Polímeros Naturales Biológica o Químicamente Modificados ....... . ......... 54

Acetato de Celulosa (CA)....................................................... 56

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA"


Esteres de Lignocelulosa......................................................... 57

Polihidroxialcanoatos (PHA)..................................................... 58

Poli vinil Alcohol (PVA) ..................................................... . ... 60

Polímeros Sintéticos Biodegradables ..................................... . ......... 62

Polihidroxibutirato-polihidroxihexanoato (PHBH)........................... 63

Acido Poli láctico (PLA) ........................... . ............................. 63

Policaprolactona (PCL).......................................................... 65

Ácido Poliglicólico (PGA)...................................................... 65

Acetatode Polivinilo ............................................................. . 66

Polietileno........................................................................... 66

Polietileno Modificado con Aditivos ......................... . ...................... 67

Ventajas de los Polímeros Degradables.......................................... 68

V. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO SOBRE EL TEMA............ 71

VI. AREAS DE OPORTUNIDAD....................................................................... 83

VII. CONCLUSIONES................................................................................ 86

VIII. LITERATURA REVISADA .................................... . ............................. . ..... 87

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" ji


INDICE DE CUADROS Pagina

Cuadro 1. Polímeros sintéticos más utilizados en la agricultura y sus aplicaciones.............. . ........................ . ............................ 17

Cuadro 2. Estimaciones de consumo de plástico para producción agrícola, entoneladas ...................... . ........................ . ............. .. 18

Cuadro 3. Afiliados a la IFOAM según región continental (2002)............ 23

Cuadro 4. Mercado de productos ecológicos, adquisiciones realizadas 1997 y2000..................................................................... 24

Cuadro 5 Destino de la producción agroecológica en el año (2000).......... 25

Cuadro 6. Diferentes plásticos degradables y sus aplicaciones................. 29

Cuadro 7. Diferentes formas de degradación, el agente causante, el efecto y los productos de la degradación........................................ 30

Cuadro 8. Diferentes microorganismos involucrados en la biodegradación de polímeros naturales, sintéticos y degradación del almidón en mezclas poliméricas sintéticas.......................................... 45

Cuadro 9. Plásticos de acolchado evaluados....................................... 74

Cuadro 10. Temperatura (°C) media del suelo a una profundidad de 5 cm 80

Cuadro 11. Rendimiento promedio de maíz y algodón............................ 81

Cuadro 12. Las tasas de degradación de las películas de PE enterradas en el suelo............................... . ............... . ................. . ...... 81

Cuadro 13. Estimaciones de consumo de plástico para producción agrícola en diferentes áreas, en toneladas....................................... 84


¡jj


INDICE DE FIGURAS

Pagina

Figura 1. Instalación mecánica de acolchado plástico sobre el surco para cultivo de papayo .................................................. . ...... 06

Figura 2. Cubierta flotante de polipropileno utilizada para protección inicial del cultivo.......................................................... 07

Figura 3. Aplicación de microtúneles de polietileno para protección del cultivo...................................................................... 07

Figura 4. Aplicación de plástico de polietileno en invernaderos para protección de cultivos..................................................... 08

Figura S. Aplicación del plástico en el sistema de riego por goteo en la agricultura............................................. .. .................. 09

Figura 6. Aplicación del plástico en la hidroponía como depósito de agua............................................. . ......... . ................ 09

Figura 7. Geomembranas aplicados a pozos captadores de agua para riego oganado.................................................................. 10

Figura 8. Aplicación de las mallas para reducción de radiación en los cultivos........................................ . ............................ 10

Figura 9. Ensilado de forraje para alimentación del ganado en tiempos de sequía....................... . ...................................... . ........ 11

Figura 10. Almacenamiento de forraje fermentado para alimentar ganado en épocas de sequía.......................................................... 11

Figura 11. Bolsas de malla de diferentes colores para empaque de productos agrícolas............ . ......... . ............................................ 12

Figura 12. Bolsa plástica de polietileno para envasado de verduras............ 13

Figura 13. Empaque de plástico rígido de polietileno para empaque de ensaladas............ . ................ . .................. .. ................ . 13

Figura 14. Empaques de plástico rígido para frutos pequeños y suaves 14

Figura 15. Bolsa orgánica para el empaque prematuro de banano.............. 14

Figura 16. Plástico orgánico a base de almidón para el empaque de banano deexportación............................................................ 15

Figura 17. Residuos plásticos y vegetales generados de invernadero y acumulados en terrenos baldíos........................................ 16

Figura 18. Acumulación de residuos plásticos agrícolas en los campos agrícolas.................................... . ......... .... ............. ... 16

Figura 19. Incineración de residuos plásticos generados por la agricultura 16

Figura 20. Agricultura ecológica con rotación de cultivos....................... 22

Figura 21. Porcentaje de afiliados por región a la IFOAM (2012)...................................................................................24

Figura 22. Espectro de radiación electromagnético ............ . .................. 34

Figura 23. Escisión o ruptura al azar a lo largo de la cadena polimérica del poliestireno......................... .....................................37

Figura 24 Mecanismo de la biodegradación por mi ..

croorganismos bajo

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICIJLTURA" iv


condiciones aeróbicas (Mueller, 2003)................................43

Figura 25. Polímeros biodegradables de uso más generalizado................47

Figura 26. A la izquierda la representación de una proteína, que incluye un grupo amida (derecha superior) para formar la poliamida..........48

Figura 27. Niveles de organización de las proteínas (Ruiz, 2009)..............49

Figura 28. PE-15 (Parte expuesta)................................................... 75

Figura 29. PE-15 (Parte cubierta)................................................... 75

Figura 30. MAT-15 (Parte expuesta) .................... . ........................ ... 75

Figura3l. MAT- 15 (Parte cubierta) ................................................ 75

Figura 32. SOLP G-80 (Parte expuesta) ......................................... ... 76

Figura 33. SOLP G-80 (Parte cubierta)............................................. 76

Figura 34. BARB LN-1 (Parte expuesta).......................................... 76

Figura 35. BARB LN-1 (Parte cubierta) ....................... . .................... 76

Figura 36. Porcentaje de biodegradación de almidón plastificado con glicerina.................................................................... 77

Figura 37. Empaque de plástico natural a base de almidón para el empaque debanano.................................................................. 78

Figura 38. Empaque de polietileno convencional para el empaque de banano................................................................ . .... 78

Figura 39. Resultados por el uso de empaque con polietileno convencional 78

Figura 40. Aplicación de acolchado y microtúnel en cultivo protegido de fresa............................................... . ........................ 80

Figura 41 Instalación interior de la recicladora de plástico TYRMA......... 82

Figura 42. Instalación interior de equipo y maquinaria de la recicladora de plástico TYRMA .............................. . .......................... 82

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" y


DEDICATORIA

Dedico este trabajo a Dios, por permitirme realizarlo y por poner en mi camino a personas que

contribuyeron de manera directa en la perfección del documento, aprovechando también para

pedirle que siga cuidando mi camino y me guíe por el sendero más correcto. GRACIAS

DIOS

A mi madre Adela Tolentino San Agustín, que en estos momentos no puede estar conmigo

por la distancia que nos separa, pero le dedico este trabajo con todo cariño. A mi papá

Guillermo López González, que ya no está conmigo, pero que desde donde esta, él me esta

mirando.

A mi familia, a mi esposa Mayra Guadalupe Vázquez Gutiérrez, a mis hijos Goretti

Guadalupe y Diego Misael, les dedico este trabajo con todo mi amor y por todo el apoyo que

me brindaron.

A mis Hermanos Martha, Domingo y a todos los que ya no puedo ver

A mis suegros Ruperto Vázquez y Carmela Gutiérrez, por el apoyo de su parte, que de

alguna manera contribuyeron.

A mis amigos Aidé, Marcos, Habacuc, gracias.

A mis compañeros de la especialidad, Zoila, Nadia, Enrique, Eddy y Román.

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" vi


AGRADECIMIENTO

A CIQA (Centro de Investigación en Química Aplicada), por la estancia que me brindó,

por los conocimientos que obtuve en esta institución y por todo el apoyo que obtuve para

realizar este trabajo.

Al personal de posgrado, Dr. Luis Ernesto Elizalde, M.C. Gladys de los Santos, Nancy

Espinosa e Imelda, Gracias.

Al Dr. Ricardo Hugo Lira Saldivar, por su apoyo y colaboración para dirigir éste trabajo.

A mis evaluadores M.C. Juanita Flores Velásquez y M.C. Adrián Méndez, que se

empeñaron en perfeccionar este trabajo y por todo el apoyo que me brindaron

A mis profesores de la especialidad, Dr. Antonio Cárdenas, Dr. Luis Ibarra, Dr. Luis

Villarreal, Dr. Santiago Sánchez, M.C. Rosario Quezada, M.C. Juanita Flores, M.C.

Eduardo Treviflo e Ing. Felipe Hernández.

i.

II

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" vii


INTRODUCCION

El uso de plásticos sintéticos se ha extendido ampliamente en el mercado, debido a sus

propiedades consistentes en peso ligero, hidrofobicidad, estabilidad química, resistencia

especial a los químicos corrosivos y al deterioro biológico. Esto lo caracteriza de ser

difícilmente degradables y permanecer durante siglos en la naturaleza. De todos los sectores

de aplicación de los materiales plásticos, el 60% representa los que desechan en corto tiempo

debido a esto en los últimos diez años se ha puesto gran interés en el desarrollo de nuevos

plásticos degradables que posean propiedades comparables con estos polímetros a un costo

equivalente (Odusanya et al., 2000) para evitar la acumulación de materiales sólidos en el

medio ambiente.

Desde el punto de vista económico y social, uno de los problemas más fuertes e

importantes a que se enfrenta México es llevar a cabo las actividades agrícolas, provocado en

gran parte por las condiciones climáticas tan variables que imperan en el país. La variación en

la distribución de las lluvias y las temperaturas producen una gran diversidad de climas. En las

regiones áridas la precipitación es escasa o nula por lo que es necesario cambiar los patrones

de cultivos utilizando cultivares resistentes a la sequía y mejorando las prácticas de riego

como: Precisión en la aplicación y cantidad para otorgar a la planta la cantidad de agua que

necesita y en el momento adecuado para hacer el uso eficiente de este recurso, (Morán et al.,

2005).

El plástico es una herramienta agrícola en permanente evolución constituyendo uno de

los elementos que contribuye a impulsar el rendimiento de la agricultura moderna.

El uso de plásticos en agricultura responde a la necesidad de lograr incrementos en

calidad y cantidad en la producción agrícola. Su uso favorece una disminución del consumo de

agua y consigue un microclima en la zona de crecimiento de las plantas, con lo que se

incrementa la productividad. Además, posee una ventaja clave respecto a otros materiales por

su peso, esta baja densidad favorece su manejo, colocación y transporte. Las principales

aplicaciones del sector son los invernaderos, túneles, acolchados, mallas de sombreo, tuberías

de riego por goteo, bolsas para cultivos hidropónicos y plásticos foto selectivos para control de

plagas y enfermedades. El material que goza de mayor demanda es el polietileno de baja

densidad (PEBD) (Robles et al., 2005).



Sin embargo, uno de los principales problemas que afectan al medio ambiente ha sido

el incremento en el uso de los materiales plásticos y sus desechos. Si se considera que a nivel

mundial se cultivan en aproximadamente 780,000 hectáreas (ha) de invernaderos y túneles, de

los cuales 138,000corresponden a Asia, 95,000 a la Cuenca Mediterránea y 15,600 en el

Continente Americano (Ambiente Plástico, s/f) y que se calcula que para túneles altos se

utiliza un promedio de 2,250 kgha-1 de plástico y para invernaderos de 3 a 4,000 kg•ha-1,

con una vida útil de 2.5 a 3 años, se tendría un desecho anual de plástico de 902 y 1,500

kg'ha-1 para túneles altos e invernaderos, eso sin contar con los desechos de acolchado

plástico, malla sombra, bolsa para cultivo sin suelo, rafia para tutoreo y cintilla de riego, entre

otros. Esto nos da una idea del nivel de desechos plásticos agrícolas y que actualmente a la

mayoría de ellos no se les da ningún tratamiento, reciclado o uso para generación de energía

ya que para deshacerse de ellos los queman o los confinan en el suelo, representando un

problema ambiental ya que una vez cumplida su misión hay que retirar miles de kilómetros

cuadrados de plástico sucio, además de contaminado con residuos de los agroquímicos

utilizados en el control fitosanitario de los cultivos, lo que representa un problema para su

reciclado (Reyes, 2008).

Otra solución a la problemática generada por el uso indiscriminado de plásticos

sintéticos y su persistencia en el ambiente ha estimulado la investigación para el desarrollo de

nuevos materiales y métodos de producción que permitan generar plásticos que presenten las

mismas propiedades pero que tengan un periodo de degradación más corto. Se han

desarrollado cuatro tipos de plásticos degradables: los fotodegradables, los biodegradables, los

biodegradables sintéticos y los completamente biodegradables naturales (Segura et al., 2007).

Sin embargo, no en todas las técnicas de agrícolas que utilizan plásticos (películas para

acolchado, micro y macrotúneles, cubiertas flotantes e invernaderos) es deseable que sean

degradables para evitar la acumulación de residuos plásticos, es por eso que los objetivos de

este trabajo son:

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 2


OBJETIVOS

Generar información para los productores sobre las ventajas y desventajas de utilizar

plásticos degradables, para que sean aplicados a los sistemas de producción obteniendo

los mismos efectos que los plásticos convencionales como: Incremento en el

rendimiento, precocidad, resistencia mecánica y más características que proporcionan

los plásticos sintéticos.

Recopilar información sobre la situación actual del uso indiscriminado de plásticos, de

los problemas que se están causando a la biodiversidad y analizar de que manera

podemos contribuir a la disminución de estos daños mediante la utilización de

materiales que puedan ser regresados al suelo, que puedan ser utilizados por los

microorganismos y estos a la vez contribuyan a mejoramiento de los suelos.



REVISION BIBIOGRAFICA

Plásticos

La palabra plástico se refiere a ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante

fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en largas

cadenas moleculares de compuestos orgánicos. En general, son derivados del petróleo, aunque

algunos se pueden obtener a partir de otras sustancias naturales (Segura et al., 2007).

Inicialmente el término plástico hacía referencia a la propiedad de la arcilla de poder

ser moldeada, aunque en realidad, se hace referencia a que un polímero también es un plástico:

ciertos materiales sintéticos que pueden moldearse fácilmente y en cuya composición entran

principalmente derivados de la celulosa, proteínas y resinas (Flores 2009). Por su parte,

Montelongo y Valdez (2010) mencionan que el término plástico en su significación más

general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que careceñ de un

punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de

elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y

aplicaciones.

Los plásticos están constituidos por macromoléculas llamadas polímeros, cuya base

son unidades más pequeñas llamadas monómeros unidas entre sí (Chandra y Rustgi, 1998).

Clasificación de los Plásticos

La mayoría de los plásticos proceden de productos obtenidos del petróleo y en menor

medida de derivados del carbón y la celulosa de las plantas, de manera que se pueden

clasificar de diferentes maneras: Según el origen del monómero, por su comportamiento frente

al calor, la reacción de síntesis, según su estructura molecular y en elastómeros o cauchos

Según su Origen

Con base a lo reportado por Escudero (2011) los polímeros se clasifican de acuerdo a

su origen en naturales, semisinteticos y sintéticos.

/ Polímeros Naturales: Son polímeros cuyos monómeros son derivados de productos de

origen natural como la celulosa, el caucho, las caseínas, etc. Algunos ejemplos son

celuloide, celofán, madera, goma.



( Polímeros Semisintéticos: Se obtienen por la transformación química de los polímeros

naturales, sin destruir su naturaleza macromolecular como la seda artificial obtenida a

partir de la celulosa.

'7 Polímeros Sintéticos: Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por el

hombre, derivado principalmente del petróleo, se obtienen por vía sintética, por al

menos dos métodos, el de adición y el de condensación a partir de sustancias de bajo

peso (Flores, 2009).

Según su Comportamiento Frente al Calor

Una de esas características de los polímeros, es de que si se eleva la temperatura del

material a un rango de entre 150 y 225°C, en promedio, se convierte en un material que puede

ser conformado o moldeable ya que se encuentra en un estado de plasticidad, sin embargo, hay

algunos materiales que una vez que han pasado por este proceso de calentamiento ya no es

posible volverlos a calentar. De esta característica tan importante de los polímeros podemos

obtener una nueva forma de clasificarlos:

De acuerdo a un reporte reciente de Escudero (2011) los polímeros se clasifican en

base a sus propiedades químicas.

'7 Termoestables: Son materiales que una vez que han sufrido el proceso de

calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos

que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

(resinas fenólicas, úricas, melamínicas, de poliésteres, epóxido y poliuretano).

'7 Elastómeros: Son polímeros que pueden deformarse por un agente y al momento de

ausentarse ese agente deformador, el polímero puede volver a su estado normal. Se

caracterizan por su gran elasticidad, adherencia y baja dureza, estructuralmente son

intermedios entre los termoestables y los termoplásticos. Los elastómeros pueden ser

naturales (celuloide, celofán, galatita o cuero artificial, goma dura y esponjosa) o

sintéticos (caucho, neopreno, silicona).

'7 Termoplásticos: Estos polímeros tienen la facilidad para ser fundidos y por lo tanto

pueden ser moldeados con nuevas formas que se conservan al enfriarse debido a que

las moléculas están unidas por débiles fuerzas que se rompen con el calor



(polivinílicos, poliestireno, poliolefinas, polimetacrilatos, poliamidas, policarbonatos,

fluorocarbonos) (Galdón, 2010).

Aplicación de los Plásticos en la Agricultura

De acuerdo a las aplicaciones de los plásticos y los beneficios de las diferentes

técnicas, se presentan una pequeña puntualización de cada una de ellas.

Acolchado de suelo: Esta técnica consiste en colocar una película plástica sobre el

surco o cama de cultivo y se utiliza para ahorrar agua, obtener cosechas más precoces y

mayores, de mejor aspecto comercial y estado sanitario ya que conserva la humedad, mantiene

buena estructura, mejora la utilización de los abonos, brinda protección en la germinación y

emergencia de las plantas, disminuye el número de frutos dañados y elimina malas hierbas

cuando se utilizan plásticos opacos. Entre los polímeros aplicados a la agricultura se destaca al

polietileno de baja densidad por las características de flexibilidad y precio económico (Figura

1).

Figura 1. Instalación mecánica de acolchado plástico sobre el surco para cultivo de papayo

(eldialogo.ning.com/photo/acolchado-para-papaya-en-oaxaca-2).

Cubiertas flotantes: Son láminas de materiales plásticos (polietileno de baja densidad,

polipropileno y poliésteres) que se colocan sobre el cultivo después de la siembra o la

plantación y se van elevando con su crecimiento. Las cubiertas flotantes o mantas térmicas

crean un microclima favorable para las plantas en una época y zona determinada del

crecimiento y con ello, se favorece una calidad más homogénea, mayores calibres y cierta

precocidad (1 a 2 semanas de protección). También disminuye la necesidad de tratamientos

fitosanitarios. En general es una técnica de bajo costo y fácil de utilizar (Figura 2).



Figura 2. Cubierta flotante de polipropileno utilizada para protección inicial del cultivo

(Fuente: Dr. R. Hugo Lira).

Microtúneles: Son láminas de plástico flexible que se adaptan perfectamente a

estructuras semicirculares y sencillas que producen el efecto invernadero deseado en los

cultivos de porte bajo (Figura 3). Los pequeños túneles tienen como objetivo principal

aumentar la precocidad en la plantación, protege contra frío, viento o heladas, mayor

eficiencia abonos y riego, además protege de plagas y enfermedades. El polímero más

utilizado es el polietileno de baja densidad, por la flexibilidad y bajo costo.

Figura 3. Aplicación de microtúneles de polietileno para protección del cultivo



Figura 7. Geomambranas aplicados a pozos captadores de agua para riego o ganado

(perutapiz.com/geomenbrana.php).

Mallas plásticas: La aplicación de las mallas en la agricultura tiene dos vertientes bien

definidas que son las aplicaciones para producción, y las de postproducción o envasado. Los

materiales con los que se fabrican mallas y tutores son fundamentalmente, polietileno de alta

densidad y polipropileno; estas pueden ser tejidas o extruidas (Figura 8). En España o Italia,

por ejemplo, se emplea más la malla tejida que la extruida; sin embargo en Estados Unidos la

tendencia es a la inversa.

Figura 8. Aplicación de mallas para reducción de radiación en cultivos.

(sanquets.com/aplicaciones.php).

Además de las aplicaciones mencionadas el uso de los plásticos también se ha

introducido en las explotaciones agropecuarias, sistemas de ensilado de forrajes (Figuras 9 y

10) para alimentar al ganado en épocas de sequia y cubierta de las naves y cercado de corrales

para el ganado.



(Fuente: Dr. R. Hugo Lira).

Invernaderos: Son construcciones que sirven para optimizar el control de las

condiciones climáticas del cultivo mediante el uso cubiertas plásticas (Figura 4) que filtran la

radiación solar y la distribuyen en toda el área de cultivo y lo aíslan del exterior. La película

plástica permite el paso de la radiación emitida por el sol, que es responsable del

calentamiento del invernadero e impide la salida de la radiación emitida por el suelo con la

agregación de aditivos para darle termicidad. También permite producir en épocas y en zonas

en la que es casi imposible producir a campo abierto.

Figura 4. Aplicación de plástico de polietileno en invernaderos (Fuente: Dr. R. Hugo Lira).

Riego: La modernización de los sistemas de riego implica el empleo masivo de

materiales plásticos (Figura 5). Los materiales plásticos en general, y más concretamente las

tuberías de polietileno, se utilizan tanto en las canalizaciones primarias para el transporte

como en las redes secundarias de distribución y en los ramales del riego localizado para

conducir el agua al cultivo. El segundo material plástico utilizado en sistema de riego es el

PVC, por su alta resistencia a la ruptura, la desventaja es su alto costo, por esta razón, muchos

agricultores se inclinan por el uso del polietileno.



Figura 9. Ensilado de forraje para alimentación del ganado en tiempos de sequía

(312898.blogspot.mx/).

Figura 10. Almacenamiento de forraje fermentado para alimentar ganado en épocas de sequía.

(plasticosdeempaque.com/polietileno-agricola.php).

Empaque: La importancia de los plásticos utilizados para empaque radica en que

debe garantizar la conservación de su contenido y minimizar los riesgos de pérdidas a lo largo

de toda la cadena, desde la fabricación del producto hasta el consumo. Puede actuar como

barrera ante el oxígeno, la luz, la humedad ambiente, etc. Es por eso que más del 60% de los

plásticos utilizados en el empaque se desechan en corto tiempo, pasando a ocupar un gran

volumen en los rellenos sanitarios, Ramos (2011) menciona que solo en la Ciudad de México

en los últimos 10 años, se ha duplicado la generación de basura de plástico al pasar de 750

toneladas en promedio diario a 1,500, lo que representa aproximadamente el 14% del total de

los residuos generados al día en el DF, unas 12,500 toneladas.

Además de los plásticos para empaque de productos lácteos, cárnicos, agua, refrescos,

etc., se encuentran los que se utilizan para empaque en la agricultura como son los envases de



Figura 5. Aplicación del plástico en el sistema de riego por goteo en la agricultura

(civiagro.com/sistemas_de_riego_por_goteo.php).

Hidroponía: El cultivo "sin suelo" es una tecnología aplicada a los cultivos hortícolas,

fue desarrollado por la necesidad de mejorar el control nutricional de las plantas y de

prescindir de suelos muy contaminados (Figura 6). Durante la década de los 80's se basaron en

la utilización de materiales plásticos, fundamentalmente fabricados con lámina coextruída de

polietileno.

Figura 6. Aplicación del plástico en hidroponía como depósito de agua.

Bordos de captación de agua: En el mundo se calcula que hay un volumen de 18 mii

millones de m3 de agua acumulada en pequeños embalses impermeabilizados mediante el uso

de láminas plásticas o geomembranas (Figura 7) la mayoría repartidas entre Europa, América

y el norte de África. El plástico más utilizado es el polietileno de baja densidad.



pesticidas y otros productos agrícolas, así como los plásticos utilizados para el empaque de

frutas y verduras.

Bolsas de malla: Este tipo de material tiene amplio uso, siendo frecuente encontrar en

ellos papas, cebolla, repollo, nabos y cítricos (Figura 11). Además de su costo bajo, la malla

tiene la ventaja de permitir el paso de las corrientes de aire, aunque entre sus desventajas se

encuentran que no se apilan bien y las bolsas pequeñas no ocupan eficientemente el espacio

interior de los empaques de fibra corrugada, además no ofrecen protección a la luz o los

contaminantes y el producto puede llegar al consumidor en mal estado.

Figura 11. Bolsas de malla de diferentes colores para empaque de productos agrícolas

(poscosecha.com/es/empresas/sacosconbanda/_id: 36697,seccion:catalogo_de_pro

ductos,producto: 10144/).

Bolsas plásticas: Este tipo de empaque (compuestos por películas de polietileno) es el

material predominante para envasar frutas y vegetales (Figura 12), tienen bajos costos, son

claros, permiten la inspección fácil del contenido. La desventaja es que presentan unas

propiedades muy pobres al funcionar como barreras, ante los gases y la humedad, muchos

frutos producen etileno como parte de su actividad metabólica, provocando su madurez y

envejecimiento y que los productos conserven su calidad por menos tiempo.



Figura 12. Bolsa plástica de polietileno para el envasado de verduras

Empaques rígidos plásticos: Los empaques con tapa y fondo formados por uno o dos

pedazos de plástico son generalmente plástico rígido (Figuras 13 y 14). Este tipo de empaques

ganan popularidad porque son baratos, versátiles, brindan protección óptima al producto y su

presentación es muy agradable. Se emplean en productos de alto valor comercial, como

algunas frutas pequeñas, bayas, setas o productos que se dañan fácilmente al ser aplastados,

como en productos pre cocido y ensaladas.

(angelfire.com/ia2/ingenieriaagricOla/empaqUes.htm).

Figura 13. Empaque de plástico rígido de polietileno para empaque de ensaladas

(infoagro.com/noticias/20 11 / 11 / 1921 2_envasebiodegradableproductos_frescO

s.asp).


VENTAJAS Y DESVENTAUS Pp LOS PLÁST!COS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Figura 14. Empaques de plástico rígido para frutos pequeños y suaves

En Colombia se empiezan a utilizar plásticos orgánicos para el empaque prematuro de

bananos (Figura 15) para proteger a los racimos del ataque de bajas temperaturas. Otro

plástico orgánico que está elaborado a base de almidón (Figura 16) que utilizan para el

empaque de banano cosechado, estos tienen la ventaja de intercambiar gases con el exterior

evitando la acumulación de etileno para disminuir la aceleración de la madurez de las frutas

prolongando su vida de anaquel y así se puedan embarcar a grandes distancias.

Tienen la ventaja de ser permeables al vapor y oxigeno evitando que los productos

suden y se mantengan frescos por más tiempo. Las fundas bananeras se colocan cuando

todavía ninguna de las brácteas ha abierto para evitar daños por insecto, logrando mayor

rendimiento y calidad (Cubillo et al., 2002).

Figura 15. Bolsa orgánica para el empaque prematuro de banano (Cubillo et al., 2002).

EpeciaIización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 14

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Figura 16. Plástico orgánico a base de almidón para el empaque de banano de exportación

(alecoconsult.com/index.php?id=empaques-biodegradables).

e las a !'9! 4 en la

anteriormente, en las que se utilizan plásticos convencionales que son persistentes en el medio

ambiente, por lo que un tratamiento inadecuado de eliminación de los residuos de materiales

plásticos es una fuente significativa de contaminación ambiental, teniendo también un impacto

muy costoso sobre la gestión de los residuos, produciendo una contaminación ambiental de

gran consideración, además de la contaminación visual que se deja ver por los campos

agrícolas (Figuras 17 y 18) una vez que ha finalizado el ciclo del cultivo.

De ninguna manera se justifica el uso de plásticos de larga duración para aplicaciones

de vida corta, sobre todo cuando existe un peligro creciente de perturbación del medio

ambiente. El uso indiscriminado de plásticos en la agricultura ha tenido muchos impactos

ambientales negativos como:

' Impactos visuales desagradables

1 Generación de grandes cantidades de residuos plásticos

1 Disminución de la biodiversidad en todo el ámbito natural, (Knickel, 1999).

si Destrucción ecológica y medio ambiente atmosférico debido al uso de energías para su

elaboración, (Lewuan, 2000).

si Invasión en todas las aéreas de insectos exóticos, (Andow, 2003).

si Cambios en el equilibrio de la infiltración y escorrentía del agua

EspehIaln en Química Aplicada cpn opción en "AGOPLAST1CULTJJM" 1

VENTAJAS y SYENTA4 L iSTICOS DEGRADA13LES PAR4 S!J APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Algunos agricultores ven como alternativa la incineración (Figura 19) pero esto causa

problemas al medio ambiente deteriorando la capa de ozono y nos generan problemas

respiratorios por la liberación toxica de gases. (agricultura-en-linea.com/20 1 0/02/plasticos-en-

la-agricultura-historia.html).

Figura 17. Residuos plásticos y vegetales generados de invernadero acumulados en terrenos

baldíos. (infoagro.com/galeria/foto.asp?id=378).

Figura 18. Acumulación de residuos plásticos agrícolas en los campos agrícolas

Figura 19. Incineración de residuos plásticos generados por la agricultura

(gem.es/descargas/residuos—agricolas/residuos_agricolas.html).



Muchos de estos materiales pueden ser reciclados, sin embargo, este proceso produce

grandes cantidades de sustancias tóxicas que afectan notablemente el medio ambiente. Como

alternativa viable a esta problemática surgieron los plásticos biodegradables. En contraste con

los plásticos convencionales estos pueden ser producidos a partir de fuentes renovables de

energía como carbohidratos (Bello, 2009).

No todas las técnicas de agroplasticultura pueden utilizar plásticos degradables ya que

por ejemplo en las películas para cubierta de macrotúneles e invernaderos, lo que se requiere

es que su vida útil sea de al menos 3 afios y que sus propiedades físico mecánicas no cambien

durante este periodo, sin embargo los plásticos que se utilizan por un solo ciclo de cultivo,

entre los que se encuentran principalmente las películas para acolchado, microtúneles y

películas de empaque con ciertos usos específicos pudieran sustituirse por plásticos

degradables, así como también aquellos plásticos utilizados especialmente para aplicaciones

en la industria del envase y embalaje, sobre todo para los envases no recuperables (Bello,

2009).

Plásticos Convencionales

Los plásticos más utilizados en agricultura (Cuadro 1) según Gallego (2004) y Aamer y

colaboradores (2008) son los que a continuación se mencionan.

Cuadro 1. Polímeros sintéticos más utilizados en la agricultura y sus aplicaciones.

PLÁSTICO USO

F,tllen 4e pehft1a ngu1a para ln\ernaderos Anidad Polietileno de PcI iculas flux iblcs para invurnaderus, inicro y macrt tuneles, Baja Densidad acolu hados y mallas.

oruicf pVot ip wa In\ernaderos, Wheria' para pohvnuto s1s*1a" de rlegçl Polipropileno Principalmente en el uso de cubiertas flotantes y en la fabricación

de mallas para casa sombra v' rafia.

Polj*Inato

de cuhleftas pl 1tIc s para in ernaderos y algunas JJicciones corno eu u tura por sti rtsistenc1 i il iumpimiento

(Vona etal., 1965).

En México se utiliza principalmente polietileno de baja y alta densidad. Las cintas de

riego por goteo y los accesorios para riego ocupan el mayor volumen de plástico, seguido por



el plástico para acolchado de suelos, y después el plástico para cubierta de invernadero

(Esperanza, 2010).

Situación Actual de¡ Plástico en la Agricultura Mundial

Se calcula que el consumo mundial de plástico utilizado para la agricultura se ha

duplicado pasando de 1'485,000 toneladas en 1985 a 2'847,000 toneladas en 1999 (Takakura

y Fang 2002).

El consumo de plásticos para la agricultura mundial ha aumentado en un 60% desde

1991, alcanzando un nivel de 2'847,000 toneladas, agregándole el consumo directo antes y

después de la producción (envasado, botellas) representa 3300,000 toneladas más, estimando

un consumo mundial de 6'347,000 ton con un costo aproximado de 12 a 13 billones de dólares

(Joüet, 2001), en tanto que para el atio 2005 el consumo de plásticos utilizados para la

producción agrícola ascendió a 3'366,300 toneladas métricas conjuntando las diferentes

técnicas de agroplasticultura (Cuadro 2), de las cuales se utilizaron para cubrir 14'000,000 ha

de acolchado, 4'270,000 ha con sistemas de micro irrigación, 945,000 ha con túneles bajos,

780,000 ha entre invernaderos y túneles altos, 110,000 ha con cubiertas flotantes, 550,000 ha

con ensilado y 26,250 ha con sistemas hidropónicos, en el caso de los cordeles de PP para

heno y paja, se consumieron 190,000 toneladas de plástico para su fabricación

Cuadro 2. Estimaciones de consumo de plástico para producción agrícola, en toneladas

'Éécnica 1985 1991 1999 2002 2005 unle ba 16800 - 10€0Í) 178,0

Acolchado 270,000 3)70,000 6 () 000 070.000 730,300

27,000 40()Q0 42000 48,000 fl4tn Invernaderos y 180,000 350,000 450,000 475,000 513,000 túneles altos

nsilado 14Q000 25 000 540 0000 5 60 000 60,000 Cordiks de PP lOO 000 140,000 204 00) 1 O 000 190.000

Sisteniç 5000 10000 20000 2000 26000 hidropónicos Muro irru acion 21 60,000 000 625, 000 720,000 920,000

4 €00 j000 10,000 l75O00 201,000

TOTAL 1'145,000 1'739,000 2'847,000 3'038,000 3366,300

Los plásticos agrícolas para invernaderos se usan más en dos regiones que son

principalmente: El lejano oriente (China, Japón y Corea) con casi el 80% de¡ total y el



Mediterráneo con cerca del 15% de la superficie total cubierta por invernaderos en todo el

mundo. El desarrollo de esta actividad en Europa ha sido más lento, sin embargo en África y

el Medio Oriente su crecimiento anual es del 15-20%. El país más interesado en esta actividad

es China que ha aumentado la superficie de invernaderos de 4200 ha en 1981 a 125,000 ha en

el año 2002 (Salmerón et al., 2006).

Situación del Plástico en la Agricultura Mexicana

En México, el uso de los plásticos en la agricultura iniciaron con el uso de bolsas de

polietileno negro para la producción forestal hasta hoy, muchos son los avances que se han

producido aunque el crecimiento aún es incipiente y la historia del plástico en la agricultura

recién comienza (Munguía et. al., 2003). Los datos actuales indican que sólo 3.8% del

consumo de plástico de nuestro país se destina a la agricultura, pero el tamaño potencial que

este mercado podría tener es inmenso. Principalmente porque en México la diversidad de

suelos, climas y microclimas favorece el desarrollo de la agricultura protegida.

Los plásticos en la agricultura es una manera muy efectiva de elevar la productividad

del campo de México y su principal beneficio es el ahorro de agua. El plástico es una

herramienta agrícola en permanente evolución y, en todo el mundo, es uno de los elementos

que más sigue contribuyendo a impulsar el rendimiento de la agricultura moderna. Cada año

nuevas tecnologías y productos abren la puerta a una gran cantidad de posibilidades que recién

han comenzado a explorarse.

Las principales técnicas que se utilizan en México son el acolchado de suelos,

invernaderos sistemas de riego y más recientemente es el uso de las mallas y casas sombra,

utilizándose principalmente polietileno de baja y alta densidad. Las cintas de riego por goteo y

los accesorios para riego ocupan el mayor volumen de plástico, seguido por el plástico para

acolchado de suelos, y después el plástico para cubierta de invernadero (Esperanza, 2010).

En México, la horticultura protegida está en amplio crecimiento y desarrollo. En el año

se reportaron alrededor de 10,000 ha, 300 con este sistema de producción presentado un

elevado crecimiento en los últimos años (entre 20 y 25% anual). La Secretaría de Agricultura

Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGARPA), en 2010 reportó 11,760 ha, mientras que para

el mismo año la Asociación Mexicana de Agricultura Protegida, Asociación Civil (AMHPAC)

censó 15,300 ha. En general, los invernaderos constituyen 44% y la malla sombra 51% de la



superficie total (Perea, 2011). Los Estados que concentran el mayor número de hectáreas de

cultivo en invernadero son: Sinaloa (22%), Baja California (14%), Baja California Sur (12%)

y Jalisco (10%); en estas cuatro entidades se encuentra más del 50% de la producción total de

cultivos protegidos (Juárez etal., 2011).

AMHPAC reporta que cuenta con más de 200 miembros distribuidos en 25 estados de

la República Mexicana, los cuales producen bajo agricultura protegida en más de 5,664.4

hectáreas y distribuyen sus productos (pimiento, tomate, pepino y berenjena, entre otros)

principalmente a Nogales, Arizona, San Diego California y Mc Allen, Texas

(www.houseofproduce.com) . Entre sus miembros se encuentra, por ejemplo, Agrícola San

Isidro, en Navolato, Sonora, quienes producen berenjena y pimiento en casi 24 ha de

invernadero y 300 ha de campo abierto (Castro, 2007). Tricar/Del Campo cuenta con casi

1,000 ha con tecnología de riego y 50 ha con hidroponía para la producción de tomate roma,

uva y TOV, además de pimiento y pepino europeo (Ley, 2010).

A nivel nacional existen alrededor de 15 empresas que producen y comercializan

películas para uso agrícola, además de tuberías y diversos implementos elaborados con

plásticos sumando alrededor de 280 mil toneladas, de las cuales 60 mil provienen de

importación (21.4%). Ente las empresas productoras de plásticos agrícolas en México son:

PLAFUSA (Plásticos del Futuro S.A), Agrotemac, EPINSA (Equipos y Plásticos para

Invernaderos S.A), POLINOR (Polietilenos del Norte), SUMIPPLAST (Suministro de

películas plástiças, EPA (Exportadora de Plásticos Agrícolas, S.A. de C.V.).

(ambienteplastico .com/es/cont/PortadaIBajoja_sombra_artificiaprinter.php).

Agricultura Sustentable ó Ecológica

Uno de los grandes retos de la agricultura moderna es desarrollar técnicas que

minimicen el impacto del medioambiente. En ese terreno, el plástico está aportando avances

fundamentales. Los plásticos fotoselectivos para acolchado han demostrado ser herramientas

sensacionales para combatir cierto tipo de plagas reduciendo la aplicación y consumo de

fitosanitarios, también los plásticos especiales para la desinfección de suelos, han reducido

drásticamente la emisión de gases a la atmósfera resultantes en la desinfección de los suelos

agrícolas. Las geomembranas están evitando las habituales filtraciones de aguas

contaminantes al subsuelo. Los envases de plástico, son la alternativa más económica y


VENTAJAS Y RESYENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGI.ADABLES PARA SU APLICACIÓN EN

fácilmente reutilizable. El medio ambiente y el plástico se llevan cada día mejor para

proporcionar una agricultura menos contaminante (Esperanza, 2010).

La agricultura sustentable es una actividad agropecuaria que contribuye a mejorar la

calidad ambiental y los recursos necesarios para tener una producción de alimentos y fibras

vegetales, sin poner en riesgo la diversidad biológica y cultural. Tiene componentes tanto

económicos, como ecológicos y sociales para lograr:

1 El mejoramiento y la conservación de la fertilidad del suelo con estrategias de manejo.

1 La satisfacción de necesidades humanas.

1 Mejora de la calidad de vida de la sociedad.

/ Minimización de impactos, protección y mejora del ambiente.

1 Durabilidad del sistema a largo plazo.

Las prácticas realizadas por la agricultura sustentable son: abonos verdes, cultivos

tradicionales, integración de sistemas agrícola-pecuarios, rotación de cultivos para posibilitar

la acumulación de residuos de distinta calidad que representan aportes de carbono para el

suelo, mejora el balance tanto por la calidad como por la cantidad de residuos. El beneficio de

estas prácticas consiste en que los cultivos explotan diferentes recursos, evitando la erosión y

pérdida de nutrientes,

(ecQlogismo.com/2010/07/1 0/agricultura-sustentable).

Según el Dr. Darst, vicepresidente ejecutivo de Potash and Phosphate Institute (PPI),

en Georgia, para que la agricultura sustentable se sostenga, para que mantenga satisfechas las

necesidades actuales y futuras del mundo, debe proteger y mejorar la calidad del aire, del

suelo y del agua; esto es, debe ser "amigable" con el medio ambiente. También debe hacer un

mejor trabajo de comunicación con sus "clientes" los consumidores de alimentos del mundo.

(Darts, sin fecha).

La agricultura ecológica es un sistema de explotación agrícola autónoma basada en la

utilización óptima de los recursos naturales evitando el empleo de productos químicos de

síntesis utilizar organismos genéticamente modificados (para combatir plagas y enfermedades

o para abonados) logrando de esta forma obtener alimentos libres de residuos (Figura 20), al

mismo tiempo conservamos la fertilidad del suelo y respetamos el medio ambiente. Todo ello

de manera sostenible y equilibrada (Robert 1978).

1

Especialización en Quíniea Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 21


Figura 20. Agricultura ecológica con rotación de cultivos.

Según la Comisión Europea, la agricultura ecológica es un sistema de producción

agrícola que proporciona al consumidor, alimentos frescos, sabrosos y auténticos al tiempo

que respeta los ciclos vitales de los sistemas naturales. Para ello, la agricultura ecológica se

basa en una serie de objetivos y principios, así como en unas prácticas comunes diseñadas para

minimizar el impacto humano en el medio ambiente, mientras se asegura que el sistema

agrícola funcione de la forma más natural posible. La agricultura ecológica también forma

parte de una larga cadena de suministro (elaboración de alimentos, su distribución y

comercialización y, finalmente, el consumidor) y está diseñada para aportar beneficios a

grandes áreas como protección ambiental, bienestar de los animales, confianza del

consumidor, la sociedad y la economía ya que se rige por normas y reglamentos que autorizan

que los productos lleven logotipos y etiquetas ecológicos.

(ec .europa.eu/agriculture/organic/organic-farming/what-organices).

El control de plagas bajo cultivo ecológico está basado en métodos preventivos,

potenciando su resistencia natural a estos agentes, se utiliza una buena rotación de cultivos

para romper los ciclos de las plagas y las enfermedades, hacer uso de insectos parásitos o

depredadores de plagas para lograr un equilibrio ecológico, también utiliza productos de

origen natural como las piretrinas que se obtienen de las flores secas de los crisantemos, el

extracto de ajo sirve para repeler la mosca blanca, pájaros y varias especies de chupadores. En

R

cuanto a la fertilización la composta es la base principal, se pueden enterrar plantas de

leguminosas para la aportación de nitrógeno al suelo mejorando su estructura por mayor

u


YFTAJ44S Y DESYNTAMS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOL53 ICA --

presencia de microorganismos, facilitando el desarrollo de raíces y consecuentemente

mejorando la retención de agua por parte del asuelo. Además se pueden utilizar los residuos de

cosecha como acolchado, delimitando de alguna manera la presencia de malezas y

disminuyendo la evaporación del agua y erosión de los suelos. Todo esto va encaminado a

conservar los pocos ecosistemas que aun tenemos.

(es.wikipedia.org/wiki/Agricultura—ecol%C3%B3gica).

El sector de alimentos ecológicos constituye una actividad comercial en aumento con

buenas perspectivas a largo plazo. A pesar de que se le ha dado mayor atención en el último

decenio, la agricultura ecológica solo ocupa una pequeña parte de las tierras agrícolas que es

aproximadamente un 2% en la unión Europea 0.1% en Estados Unidos y 1.34% en Canadá.

(Willer y Yussefi, 2003).

De acuerdo a datos de la International Federation of Organic Agriculture Movement

(IFOAM) en poco más de 100 países se practica la agricultura ecológica y 750 organizaciones

de productores están registrados. El mayor número de afiliados que representan el 45% del

total, se encuentran en Europa Occidental, seguido por Asia y Oceanía, la región que presenta

el menor número de afiliados es América Central-Sur con solo el 4% (IFOAM, 2002),

mientras que para el año 2011 se incrementó a 870 afiliados (IFOAM, 2012), tal y como se

muestra en el (Cuadro 3 y Figura 21 respectivamente).

Cuadro 3. Afiliados a la IFOAM según región continental (2002).

Región % de afiliados

Asia N, Oceanía

Africa 8

América Central-Sur 4

Especialización en Química Aplicada con opción en 23


IFOAM AFFIUATES BY REGION

TiiI *» Affat.s (Mamber Msodiiu md $w*ø)

0ucmb.d 2011

Mrica

Aita - Euloge

Ladi Am&a

Noflh Amnc, Oceaaa

Figura 21. Porcentaje de afiliados por región a la IFOAM (2012).

Los principales mercados demandantes de productos orgánicos se encuentran en

Europa, Estados Unidos y Japón, países industrializados cuya población se caracteriza por su

alto nivel de ingresos, la demanda varia de acuerdo al país (Cuadro 4), así como las cifras en

dólares que indican el desarrollo de las ventas en estos países demandantes.

Cuadro 4. Mercado de productos ecológicos, adquisiciones realizadas 1997 y 2000.

País Ventas, 1997 Ventas, 2000 (millones de dólares) (millones de dólares)

1,1 2400

Italia 750 1050

Reino1indo 4 100 Francia 720 850

Sui - 470

Dinamarca 375

Austtia 275

Holanda Suecia - 200

Europa Occidental 1 335 500

øl111 4OQ 8000

Canadá --- 00

IZOO 20O

Australia 170 - 12

(Pérez 2004)(CIESTAAM, 2002).


VENTA.!AS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACI JÓN N

La Agricultura Sustentable en México

El desarrollo de la agricultura sustentable en México inicio en la década de los 80'5

multiplicando la superficie constituyéndose en una opción económicamente viable para

muchos pequeños productores. Nuestro país más que consumidor, se ha convertido en

exportador de productos ecológicos generando en el año 2002 casi 140 millones de dólares en

divisas con un crecimiento anual del 42% siendo los estados de Chiapas, Sinaloa y Baja

California Sur quienes tienen una participación del 40%. El producto ecológico mas

importante en México, es el café orgánico que representa del 69% del total (70838 ha)

cultivados con productos orgánicos (Pérez, 2004).

De la producción ecológica de México, el 85% se destina a exportación, el resto se

vende en el mercado domestico principalmente como producto convencional, el destino de las

exportaciones de estos productos con Estados Unidos, Alemania, Holanda, Japón, Inglaterra y

Suiza (Cuadro 5). La comercialización de productos orgánicos o ecológicos implica

inspección y certificación de los métodos de producción empleados y es realizada por agencias

extranjeras de los países importadores. A nivel nacional hay 7 organizaciones de productores

orgánicos afiliados al IFOAM que son: Aires del campo, Sociedad Mexicana de Producción

Orgánica, A.C., (en el Distrito Federal), el Centro de Investigaciones Interdisciplinarias para el

Desarrollo Rural Integral (en Chapingo), Carnes Orgánicas de México, SA de CV. y Cultura

Orgánica Integral, SA de CV (en Nuevo León), así como Trees for People, SA de CV (en

Yucatán) (IFOAM, 2012).

Cuadro S. Destino de la producción agroecológica en el año (2000).

Producto Destino

Cie ETJ. Alcinaffia, Ho1nJa Suiza, lapnn It ilia, Pinarn itci Epan i Itali i y Autraa

lvi in E 1 J 1 ipn Canadá,Inglaterra \ uti u u \ ( hilL

ngJQt Ju Hortalizas El Japón. Inglaterra y Canadá

Et r \A1mttn1tt Vainilla EL y lapón

E U y Aum ni 1

.Ajonjoli E. El JJpa

(CIESTAM, 2002).

Especialiración en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 25

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE OS PLÁT!COS pEGRADABLES PARA SU APUCACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Degradación del Plástico

Los plásticos convencionales se producen a partir de reservas fósiles de energía como el

petróleo. Estos polímeros perduran en la naturaleza por largos períodos de tiempo y por tanto

se acumulan, generando así grandes cantidades de residuos sólidos (Bello, 2009). Aunque no

se degradan debido a que sus moléculas son muy grandes y son hidrofóbicas, sus productos de

oxidación hidrofílicos mucho más pequeños si lo hacen y se degradan lentamente por un

proceso llamado de degradación oxidativa que es una reacción de los radicales libres,

mediante la cual el oxígeno atmosférico se combina con el carbono y el hidrógeno en el las

moléculas de plástico, provocando una serie de consecuencias inevitables como:

y' Reducción del tamaño de las moléculas del polímero y el oxígeno se une a fragmentos

moleculares

y' Pérdida de propiedades mecánicas como resistencia, elasticidad y flexibilidad;

y' Cambios de plástico: de repelente al agua (hidrofóbico) para humectar (hidrofílico)

El plástico se desintegra, se hace quebradizo.

Mientras que la oxidación lenta/biodegradación de las poliolefinas es útil a largo plazo,

es necesario acelerar este proceso drásticamente en dos etapas con el fin de hacerlo práctico en

la gestión de la acumulación de productos de plástico desechados (Gho, el al., 2008).

Para el caso de los materiales fabricados con polímeros sintéticos, es necesario conocer

los procesos que llevan a su degradación no sólo para establecer y, eventualmente, extender su

durabilidad, sino también para permitir su destrucción deliberada, transformación o reciclado

cuando haya finalizado la vida útil para la cual han sido diseñadas, evitando así problemas de

contaminación ambiental. Algunos ejemplos de los efectos de la degradación de materiales

son: el PE se hace quebradizo cuando se encuentra sometido a temperatura mayor que la

ambiente en atmósfera de oxígeno (aumenta su fragilidad y se fragmentan las cadenas); el

PVC se colorea después de períodos prolongados a la intemperie y el caucho se reblandece y

hace pegajoso por rotura de las cadenas causada por agentes oxidantes. La degradación de

polímeros es un proceso irreversible que conileva a la modificación de su estructura química y

de sus propiedades físicas (es.scribd.com/doc/52910625/06-Cap-5-Degradacion-de-Plasticos).

La degradación del plástico es un proceso dirigido a modificar la estructura del

polímero para hacerlo vulnerable y que desaparezca como residuo. En el proceso se observan



variaciones tanto físicas como químicas en el mismo. Las modificaciones más palpables se

encuentran en la pérdida de brillo, color, formación de grietas, aparición de zonas pegajosas, y

endurecimientos, provocando pérdidas de las propiedades.

La degradación de los residuos plásticos esta relacionadas con las diferentes formas de

eliminación. En cualquiera de las diferentes formas no debe resultar la contaminación de

suelos, medio ambiente y la seguridad de productos agrícolas. La medición y control de la

degradación de los plásticos esta dado por tres factores.

Mecanismos: En este se realizan cambios químicos produciendo reacciones en el

plástico con agroquímicos o cualquier otras sustancias químicas provocando

fragmentaciones en las cadenas poliméricas y la erosión superficial es el resultado de la

hidrólisis de estas cadenas (Wackett y Hershberger, 2001). Las enzimas como

endoenzimas escinden en enlaces internos dentro de la cadena ó exoenzimas, que

escinden en las unidades del monómero terminal de forma secuencial. Las

endoenzimas pueden escindir en los enlaces internos de la cadena al azar que se

traduce en una disminución rápida del peso molecular; la ruptura secuencial de los

segmentos terminales provoca cambios menos dramáticos en el peso molecular. Bajo

ciertas condiciones los microorganismos contribuyen a la degradación de polímeros a

través de la ingestión, la masticación y la excreción. Todas estas vías son posibles rutas

para la degradación del polímero (Schmitt y Fleming, 1998).

Condiciones ambientales: Son condiciones del ambiente (radiación, humedad,

oxigeno) a la que se exponen durante su uso, también si se encuentra en contacto con

aguas residuales, aguas dulces (Billingham et al., 2004). De acuerdo a la naturaleza del

medio ambiente puede haber algún mecanismo más o menos eficiente para producir la

degradación con un entorno de más o menos concentración de productos químicos que

reaccionan con el plástico durante el proceso de degradación. Los factores que

terminan de afectar la degradación son los microorganismos por la cual se le denomina

"biodegradación" en los que influyen la temperatura, nivel de humedad, presencia de

oxigeno, concentración de enzimas y ácidos de metal (Liu y Horrocks, 2002).

Composición del polímero: Independientemente del medio ambiente, la degradación

depende también de la composición química del polímero debido a que es un sustrato


YNTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS P4STLC PARA SI) ALCAIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

para las enzimas. El factor que determina la degradabilidad o biodegradabilidad es la

naturaleza de los enlaces químicos y estructura química de la cadena.

Clasificación del Plástico de Acuerdo a la Facilidad de la Degradación.

Los plásticos también se clasifican de acuerdo a la facilidad de su degradación durante su

exposición con su entorno (Griffin, 1994) los ordena de la siguiente manera:

Plásticos difícilmente degradables: Son plásticos estables por un determinado tiempo

de vida útil dependiendo de su aplicación y del medio ambiente a que se expongan, a

partir de este momento, comienza la degradación hasta un cierto grado, en algunos

casos permanecen intactos por muchos años (Ohtake et al., 1998). La persistencia de

estos plásticos se deben a sus propiedades como son: resistencia mecánica, son

impermeables a la humedad y no son fácilmente atacados por microorganismos.

Plásticos fácilmente degradables: Son los que se degradan después de un

determinado tiempo autodestruyéndose sin poderse evitar. Esta degradación puede ser

predeterminada de acuerdo a la cantidad de aditivos estabilizadores que contenga el

polímero, durante el tiempo de vida útil, el plástico conserva sus propiedades y al

termino de ese tiempo se vuelve frágil y sus fragmentos se incorporan al ecosistema de

manera inocua (Stevens, 2002).

Plásticos de degradación controlada: Es cuando el polímero se degrada en un tiempo

determinado de acuerdo con las necesidades de sus aplicaciones, se tiene un grado de

control especificado. El objetivo de crear este tipo de plásticos es eliminar los

problemas de los residuos en el medio ambiente basando en la exposición del material

a la radiación promoviendo así la foto degradación (Agamuthu y Faizura, 2005). Esta

técnica consiste en introducir a las cadenas del polímero fotosensibilizadores mediante

procesos químicos que al ser expuesta a la luz solar absorbe la radiación provocando la

ruptura de las cadenas formando fragmentos más pequeños y el plástico se

desestabiliza a través de la fragilidad, erosión por el viento y la lluvia para

complementar la degradación total (Posprsil et al., 2006).

Plásticos degradables por el medio ambiente: Esta fase se compone de dos procesos:

Desintegración y mineralización. En el primer método se asocia con el deterioro de las

propiedades físicas (decoloración, fragilidad, fragmentación) y la segunda fase

Especialización en Qulinica Aplicada con opción en "AGROPLASTICULJURA" 28


corresponde a la transformación final de los fragmentos en CO2 y H20 (Agamuthu y

Faizura, 2005).

De acuerdo a Escudero (2011) la degradación requiere de tres componentes esenciales, el

cual la ausencia de alguno de ellos, la degradación no se produce. Dichos componentes son los

siguientes:

y" Tiene que existir un sustrato (sustancia química o materia orgánica).

y" Tiene que existir un agente que efectué la degradación.

y' Tienen que existir características especificas como: humedad, oxigeno en estado

molecular si se considera aportado por el aire, o dentro de los procesos anaerobios el

aportado por las sales (sulfatos), con su correspondiente generación de gas metano,

agua, temperatura adecuada, pH y cantidad básica de nutrientes limitantes.

Debido a la similitud de las propiedades que presentan los plásticos degradables

(Cuadro 6) con respecto a los convencionales, se han desarrollado con éxito en los últimos

años, obteniéndose a partir de plantas modificadas genéticamente para producir estos

polímeros y reemplazar a los convencionales que actualmente se utilizan (Ojumu el al., 2004).

Cuadro 6. Diferentes Dlásticos degradables y sus aplicaciones PLÁSTICO USOS

Ac!d1igboó1ico C011-Ipuimp1adb15 partes de fijac ion osea T1

Acido poliláctico Envases de papel y revestimientos, sistemas de liberación controlada (PLA) para los plaguicidas y fertilizantes, abono, películas y bolsas.

InW y otra pelícuLts d liii. gnci.rltur frbraa qu prA ofltrc'w rnile act bolsas

sst Iihe.r ici6n lptt de los na*dicanlentos.

Polihidroxibutirato Bolsas, pelicula para envasado y pañales desechables, fármacos de (PHB) liberación controlada. Akoiol poliiniho Euvodo y empoqkilrn1ento de aplie.çwne.s que se disuelven en el (PV01) aut pua1flerr los pro?octos como detergente para lavar, pesticidas Acetato de polivinilo Adhesivos, aplicaciones que incluyen la fabricación de cartón para (PVAc) cajas, bolsas de papel, laminación de papel, devanado del tubo y

eticiuetas rehumedecibles. (Ojumu el al., 2004).



otros agentes que originen ruptura homolítica de enlaces (energía térmica, radiaciones UV,

radiaciones de alta energía, energía mecánica).

Dentro de los agentes químicos, el más importante es el oxígeno. Todos los materiales

poliméricos reaccionan con él, especialmente a altas temperaturas, aunque su efecto se hace

sentir aún a temperatura ambiente. El mecanismo de autooxidación implica una reacción en

cadena, que comienza con la formación de un radical libre del polímero (p*), del cual se

desconoce con precisión cómo y por qué aparece, pero que está asociado a la presencia de

oxígeno, calor yio luz, es un polímero al cual se le ha sustraído un electrón, y por lo tanto, a

alguno de sus átomos le queda un electrón sin compartir (simbolizado como *) que lo hace

particularmente reactivo. Estos radicales posteriormente reaccionan con el oxígeno presente

(02), generando un nuevo radical (P02*) el que a su vez, para estabilizarse, ataca a otra

cadena polimérica (PH) sustrayéndole un hidrógeno, y generando otro nuevo radical (p*), que

continuará reaccionando. Analizando las ecuaciones de todas las reacciones involucradas, se

puede apreciar que por cada radical polimérico inicialmente formado, se atacan varias cadenas

poliméricas, que a su vez generan otros tantos radicales nuevos. El proceso de autooxidación

de los polímeros está a menudo acompañado de otras reacciones de rotura de la cadena, con lo

que se reduce el peso molecular, y esta disminución se manifesta negativamente en las

propiedades útiles de los polímeros. En una primera etapa, no se observan cambios en el

material pero, microscópicamente, a medida que transcurre el tiempo, se produce una

disminución de las propiedades del polímero hasta dejarlo inutilizable, en algunos casos. Para

evitar este fenómeno se le agregan a los polímeros materiales antioxidantes, de manera de

retrasar este proceso lo más posible. (es.scribd.com/doc/52910625/06-Cap-5-Degradacion-de-

Plasticos).

El mecanismo de degradación térmica de los polímeros es interesante debido a

reacciones y las características de los polímeros que los hacen resistentes al calor (polímeros

de extrusión o inyección). La degradación térmica se realiza de dos formas, en primer lugar la

incisión de los enlaces causando una reducción del peso molecular del polímero y en segundo

lugar la incisión de la cadena generando productos volátiles (Murata et al., 2002).



Formas de Degradación del Plástico

De acuerdo a Brydson (2000) las formas de degradación de plásticos que existen

actualmente son las siguientes: Fotodegradación, Oxodegradación, Degradación hidrol ítica,

Biodegradación y Degradación química. Entre los más utilizados hoy en día se encuentran la

fotodegradación y la biodegradación, Escudero (2011) reporta las diferentes formas de

degradación, agente causal, efecto, restos en el medio y el alcance que tienen para cada tipo de

plástico, tal y como se muestra en el (Cuadro 7).

Cuadro 7. Diferentes formas de degradación, el agente causante, el efecto y los productos de la degradación.

TIPO DE AGENTE EFECTO RESTOS EN EL ALCANCE DEGRADACIÓN MEDIO Tcoo deradn Tept Perda de calor y Compuestos Todos los

pw, pí6dades fisits 1L11Ol1.O tr s Ii pláslicOS

degradaçn Foto degradación Luz Uy Cambios en las Oxidos de Zn, Fe, PVC, PS, esteres

propiedades fisicas Mg, Ti, de los de celulosa, aditivos poliolefinas

Todos Jç\lcidan el Comp qunrncos Polimros Qtiimica medio ño de toxicidad oxodegradables

contrle variable Biodegradación Hongos, CO2 H20' Residuo asimilable Biopolimeros

algas, humus por las plantas - bacterias 1

Escudero (2011),

Degradación Termo Oxidativa

Esta degradación se asocia a todos los tipos de degradación, o sea, acelera todos los

procesos degradativos. Su estudio particular se clasifica en dos tipos: Con ruptura de la cadena

del polímero, que puede ser terminal (despolimerización) o al azar. Transcurre por un

mecanismo en cadena, y sin ruptura de la cadena del polímero, o sea, por los grupos laterales o

sustituyentes. Puede ser un mecanismo radicálico o no.

Es muy importante en los polímeros que presentan insaturaciones, pues son más

sensibles a reaccionar con el oxígeno. Transcurre por un mecanismo en cadena donde los

centros activos son radicales libres peroxídicos, alcóxidos entre otros radicales presentes. La

variedad de radicales presentes da lugar a las ramificaciones cinéticas de esta reacción. Se le

llama autoxidación térmica cuando se desarrolla la reacción en el rango de temperaturas de 25

a 150 °C. La iniciación es por sustancias capaces de abstraer átomos de H del polímero o por



Degradación Hidrolítica

La degradación hidrolítica de un polímero se produce como consecuencia del contacto

del material con un medio acuoso. La penetración del agua dentro de la matriz provoca el

inflamiento, ruptura de puentes de hidrógeno intermoleculares, hidratación de las moléculas y

finalmente la hidrólisis de los enlaces inestables. La rotura de los grupos funcionales por

hidrólisis, puede suceder tanto en los grupos situados en la cadena principal como en los

sustituyentes laterales. El concepto de degradación de un polímero se asocia con el

decrecimiento del peso molecular, por este motivo, es necesario que la cadena principal se

rompa en diferentes puntos. Por tanto, aunque la hidrólisis pueda ocurrir tanto a grupos de la

cadena principal como a sustituyentes, la degradación solo se entiende como tal si implica la

hidrólisis de los grupos funcionales que estén situados en la cadena principal

(eis .uva.es/-biopolimeros/virginia/conclusiones .htm).

Este tipo de degradación es más importante en los policondensados (poliésteres,

poliamidas, polianhidridos, etc.), pues en ese caso hay ruptura de la cadena principal del

polímero, pero también en poliadicionados con sustituyentes con grupos hidrolizables, se

degradan por esta vía. En este caso como la degradación es por vía química es fundamental la

interacción entre los grupos reactivos y el agua, de manera que el agua debe permear al

polímero, de esta forma está más favorecido en polímeros amorfos.

El agua, como agente químico, provoca un proceso denominado hidrólisis, que es

especialmente importante en polímeros cuyos grupos funcionales presentan cierta tendencia a

reaccionar con el agua (éster y amida). Esta hidrólisis necesita de la participación de ácidos o

bases, que actúan como catalizadores, para que la reacción ocurra a tiempos cortos. Por eso

que la susceptibilidad de un polímero frente a la hidrólisis está influido por la contaminación

ambiental (óxidos de azufre y de nitrógeno) que, disueltos en agua, generan compuestos

ácidos que, aunque por sí solos no inducen a la degradación de los polímeros, pueden catalizar

los procesos de hidrólisis que sí producen la degradación de los mismos.



Fotodegradación

La foto degradación es el proceso de descomposición del material por la acción de la

luz y es una de las principales causas de degradación sobre los polímeros sintéticos en

condiciones ambientales, la mayoría de estos plásticos son susceptibles a la degradación por la

luz UV cercana (290-400 nm) y determinan su vida útil (Ranby, 1989).

El mecanismo de foto degradación va aunado a las degradación térmica, ya que los

plásticos al exponerse a las radiación también se genera calentamiento o aumento de

temperatura. Esta degradación térmica se realiza de dos formas, en primer lugar se da la

escisión en los enlaces causando una reducción del peso molecular del polímero y en segundo

lugar la incisión de la cadena generando productos volátiles (Murata el al., 2002).

La sensibilidad de los polímeros a la foto degradación se relaciona con la capacidad de

absorber la parte nociva de la radiación solar en las que se incluyen la UV-B (280-3 15

nanómetros) y UV-A (315-400 nanómetros) (Figura 22) que son las responsables de la foto

degradación directa (fotolisis y foto oxidación), parte visible de la luz solar (400-780

nanómetros) acelera la degradación polimérica por calentamiento o también se le puede llamar

degradación térmica y radiación infrarroja (780-2500 nanómetros) acelera la oxidación

(Gugumus, 1990).

La longitud de onda más perjudicial de la UV, se da a diferentes rangos y para

diferentes tipos de plástico, por ejemplo, para el polietileno la degradación se da en una

longitud de onda de alrededor de 300 nanómetros y 370 nanómetros para el polipropileno

(Martin et al., 2003).

Aunque gran parte de la radiación solar es absorbida por la atmósfera, la comprendida

entre los 280 y 400 nanómetros alcanza la superficie terrestre (UV). La energía que genera

esta radiación va de 72 a 100 Kcal, es suficiente para producir la rotura de los enlaces

covalentes y ocasionar el amarilleo y fragilidad de los polímeros orgánicos.



Nociones fundamentales: Espectro electromagnético

Rayos X Ufl.raviotata Luz vlsrne InI rarojo - 01 ' WC W4 W.A

solar

00 200 i2IO31s 400 700

Figura 22. Espectro de radiación electromagnético (Radiación visible)

El polietileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliésteres y el propileno se degradan

cuando se someten a longitudes de onda de 300, 310, 319, 325 y 370 nm, respectivamente.

Así, la mayoría de estos polímeros se fabrican con una gran cantidad de aditivos para evitar la

descomposición por foto degradación.

Entre los factores que determinan el comportamiento polimérico bajo radiación, se

encuentran: la fabricación o procesado, tipo de catalizador, presencia de grupos carbonilo,

hidroperóxido e instauraciones, morfología y propiedades del material, y la cristalinidad. En

polímeros semicristalinos, la escisión de cadenas se produce en la zona amorfa, lo que

conduce a una restructuración del material, con aumento de la fase cristalina y de grietas

superficiales. La combinación de escisiones de cadena y acumulación de esfuerzos favorece la

propagación de grietas que conducen a la fragilidad del polímero.

(upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2009.1/45 36/3lAnexo%20%20B .pdf).

Se ha estado desarrollando una nueva clase de polímeros que tienen enlaces metal-

metal con dímeros organometálicos que son intercambiadas a lo largo de la cadena principal

de polímero (Nieckarz y Tyler, 1996). Se llaman fotodegradables porque estos enlaces se

catalizan por la luz visible, los factores que controlan la tasa de foto degradación es importante

para las aplicaciones tecnológicas de estos materiales.

Es importante resaltar que hay la necesidad de diseñar un material plástico que se

destruya al exponerlo a la luz solar después de cierto tiempo, a pesar de que se han realizado



muchos esfuerzos para lograr la estabilidad de estos plásticos a la radiación solar, sin embargo

por cuestiones de contaminación se están investigando la posibilidad de crear polímeros

fotodegradables (Guillet, 1985).

Tanto si hablamos de foto degradación como de degradación térmica, los mecanismos

fundamentales de degradación de los polímeros están basados en los mismos principios. La

única diferencia que existe entre ambos es que la foto degradación tiene lugar a una velocidad

más rápida que la degradación térmica y que los hidroperóxidos están térmicamente adheridos

a los radicales reactivos en la degradación térmica.

(eis.uva.es/'-biopolimeros/virginia/conclusiones.htm).

Existen dos maneras de obtener polímeros fotodegradables: Introduciendo en el

polímero grupos funcionales sensibles a la radiación ultravioleta, como los grupos carbonilo,

mediante la modificación del polímero o la copolimerización con monómeros portadores del

grupo carbonilo (como cetonas vinílicas) e Introduciendo aditivos fotosensibles, catalizadores

y peroxidantes que aceleren el proceso de degradación.

La foto degradación empieza con la producción del macro-radical (P') en las regiones

amorfas del sustrato polimérico. Este radical reacciona rápidamente con el oxígeno para dar el

radical peróxido (P00'), que extrae un átomo de hidrógeno de la cadena principal del

polímero para producir un grupo hidroperóxido (POOH). Este grupo está fuertemente adherido

de manera que se producen los radicales altamente reactivos que permiten continuar el ciclo de

degradación de la cadena en el polímero. El ciclo termina cuando se combinan dos radicales.

Los plásticos contienen algunas imperfecciones que permiten reaccionar con la energía

entregada por los rayos ultravioletas y eso puede llevar a cabo la degradación, lo que indica

una tendencia natural a su desintegración.

Al aumentar artificialmente la presencia de algunos grupos funcionales (como los

epoxi) en los plásticos, éstos se vuelven más susceptibles de ser fotodegradados. Esto se logra

a través de modificaciones estructurales incorporadas a la síntesis del polímero. Por ejemplo,

el polietileno puede volverse fotosensible a través de la introducción de los grupos carbonilos

en la cadena polimérica. Otro método consiste en agregar complejos moleculares al plástico

capaces de absorber los rayos ultravioletas. Esos complejos liberan radicales que catalizan la

ruptura de la cadena polimérica.



El factor condicionante para la foto degradación es la presencia de luz para activar el

proceso. Por lo tanto, los materiales enterrados en los rellenos sanitarios, bajo nieve y ocultos

a la luz no se foto degradan. La foto degradación de los plásticos es útil para productos

agrícolas y para una parte de la basura que queda en la superficie (aquella que flota en las

aguas). Hay preocupación con respecto a las aplicaciones en agricultura, por los efectos de los

productos formados por la foto degradación del material que quedan en el suelo

(eis.uva.es/-.biopolimeros/virginia/conclusiones .htm).

La foto degradación en presencia de oxígeno da lugar a la foto degradación oxidativa,

este tipo de degradación que es la principal causa de deterioro de los polímeros en los climas

tropicales y tiene como agente fundamental la radiación solar desde 2800 A, pues las

radiaciones de menor longitud de onda son filtradas por las capas superiores de la atmósfera,

aproximadamente el 70% de la radiación solar llega a la Tierra. Esta energía solar esta además

sujeta a diferentes condiciones como son el lugar del planeta (continente, océano, país, etc.), la

época del año (estación del año), el momento del día (noche, mañana, tarde) y el estado

climatológico (lluvia, nublados, soleados)

Termodegradación

La degradación térmica consiste en la rotura de las cadenas del polímero ocasionado

por la acción de la temperatura. Una evidencia de ello es que, en algunos casos, esta

degradación lleva a la producción de compuestos gaseosos que se pone de manifiesto por la

disminución del peso del material. La facilidad de un polímero a ser degradado térmicamente

depende fundamentalmente de la magnitud de la energía de los enlaces presentes en la

molécula. De esta manera, compuestos que en su molécula tienen enlaces muy resistentes (que

necesitan alta energía para su rotura) como lo es el caso del enlace C-F en las moléculas de

Teflón, serán más estables térmicamente que aquellas moléculas que contienen principalmente

enlaces C-H, que necesitan menor energía para su ruptura.

El proceso de degradación térmica está caracterizado por una serie de índices

experimentales como lo son la temperatura inicial de degradación (Tid) y la temperatura

media de descomposición (Tmd). La temperatura inicial de degradación, es la temperatura a la

cual el material pierde el 10% de una propiedad física que interese (resistencia a la tracción,

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURÁ" 36


resistencia al impacto, etc.) mientras que la segunda, es la temperatura a la cual el material

pierde el 50% de su peso luego de ser calentado durante 30 minutos.

(es.scribd.com/doc/52910625/06-Cap-5-Degradacion-de-Plasticos).

El PVC es uno de los polímeros más sensibles a los efectos de temperatura, puede

manifestar termo descomposición a temperaturas menores a 200 oc y el proceso de

degradación puede iniciar desde su procesado, por tal razón se aditiva con una cantidad de

plastificante muy importante, debido a que en este tipo de polímero no nos interesa que se

degrade, ya que es el material con que fabrican los tubos para conducción de agua en los

sistemas de riego (Horie, 1994).

Este proceso de descomposición es característico de los polímeros obtenidos mediante

el proceso de polimerización por adición y la escisión o ruptura puede ocurrir al azar (a lo

largo de la cadena) o en cadena (iniciando en un extremo). En el primer caso, la fragmentación

al azar y a lo largo de la cadena produce fracciones más pequeñas que el polímero original,

pero de mayor tamaño a las unidades del monómero y de diferente tamaño cada fracción

(Figura 23). Por otro lado la descomposición en cadena se produce una liberación sucesiva de

unidades de monómero (Horta, 1991).

CH2—CH— CH—C CH—CH - CM—CH2 Ruptura al azi

CHI—CH + CH2—CH—CH ..

Figura 23. Escisión o ruptura al azar a lo largo de la cadena polimérica del poliestireno

Oxodegradación

consiste en el ataque del oxígeno activo sobre el polímero; en el fondo, es una reacción

orgánica de oxidación-reducción. Como en la degradación térmica, el oxígeno origina

radicales libres en el polímero, que pueden dar todo tipo de reacciones secundarias



degradativas. En general, los polímeros con carbonos terciarios son los menos resistentes al

oxígeno debido a la reactividad de los carbonos acrílicos y terciarios.

(upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2009.1/453 6/3/Anexo%20%20B .pdf.).

La degradación es iniciada por la acción de radicales libres muy reactivos originados

por el calor, radiación, fuerza mecánica o algunas impurezas metálicas. La iniciación de estos

radicales libres se puede presentar durante la polimerización que se conoce como etapa de

iniciación y a partir de ese momento se comienza a propagar la degradación, en donde el

radical libre reacciona con una molécula de oxigeno produciendo un radical peroxi (P00), el

cual reacciona con un átomo de hidrogeno disponible dentro del polímero y un hidroperóxido

(POOH) inestable y otro radical libre, en ausencia de un antioxidante, esta reacción continua

produciéndose la degradación del polímero.

(es.scribd.com/doc/56602293/28/C-4-1-1-Fotodegradacion).

Se ha trabajado con plásticos oxo-degradables utilizando aditivos de óxidos metálicos

fotocatalitico que pueden actuar como catalizador térmico oxidativo generando compuestos

carbonilos. Otros oxido-metálicos como el dióxido de titanio (Ti02) que fue encontrado para

catalizar la oxidación térmica y fotolitica (Shawaphun et al., 2010). Este tipo de degradación

ha sido muy estudiada en poliolefinas y depende claramente de la concentración de 02. En una

primera etapa, el oxígeno se fija en los carbonos susceptibles que hay en la cadena, y se forma

un peróxido que se descompone a acetona o aldehído

(upcommons .upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/453 6/3/Anexo%20%20B .pdf).

El dióxido de titanio (Ti02) tiene características importantes como la no toxicidad y

buena estabilidad, se ha convertido en la opción ideal como fotocatalizador con el fin de hacer

que las películas convencionales para empaque como PE y PP se conviertan en degradables

después de ser utilizados. También los compuestos carbonílicos solos se utilizan como oxo-

degradables y catalizador del PE y la degradación del PP (Zhao et al., 2007).

Los aditivos oxobiodegradables se incorporan, habitualmente, en los plásticos

convencionales como el PE, PP, PS, PET e incluso, a veces, el PVC, en el momento de

conversión en productos finales. Estos aditivos se basan en catalizadores químicos que

contienen metales de transición como el manganeso, el hierro, etc., que causan la

fragmentación como resultado de una oxidación química de las cadenas de polímeros de los

plásticos producida por la irradiación de rayos UV o la exposición al calor. Así, en una



segunda fase, los fragmentos resultantes experimentan, eventualmente, la biodegradación.

Además de los aditivos que provocan el proceso de fragmentación, los oxobiodegradables

incluyen estabilizadores que se agregan para limitar la fragmentación no deseada de las

cadenas de polímero, mientras los consumidores aún utilizan el plástico. Sin embargo, el

efecto estabilizador de los aditivos es limitado como por ejemplo la película de PE con

aditivos oxobiodegradables pierde sus propiedades mecánicas bastante rápido, en particular

cuando es expuesto a la luz solar. Por tal motivo, se requieren diferentes condiciones de

almacenamiento para prevenir el envejecimiento precoz y la pérdida de propiedades

mecánicas (Plastivida, 2009a).

Biodegradación

Es el resultado de los procesos de digestión, asimilación y metabolización de un

compuesto llevado a cabo por microorganismos, bacterias, hongos y otros organismos

reciclando los elementos de la biosfera restituyendo los elementos esenciales para la

formación y crecimiento de nuevos organismos. La descomposición puede llevarse a cabo en

presencia de oxigeno (aeróbica) o en su ausencia (anaeróbica). La primera es más completa y

libera energía, dióxido de carbono y agua, es la de mayor rendimiento energético. Los

procesos anaeróbicos son oxidaciones incompletas y liberan menor energía (Branco, 1984).

Este tipo de degradación originada por microorganismos u otro tipo de animales puede ocurrir

por interés de alimento u otro interés menos evidente. Los polímeros sintéticos en general son

resistentes a esta degradación, aunque polímeros hidrolizables son más susceptibles a la

biodegradación (PVA, poliláctico) Los polímeros naturales son biodegradables. Los polímeros

biodegradables son aplicables en campos importantes como: la medicina, la agricultura,

envoltorios de alimentos y como materiales ecológicos.

La biodegradación es la transformación y deterioro que se produce en el polímero

debido a la acción de enzimas y/o microorganismos como bacterias, hongos y algas y puede

ser parcial o total. La biodegradación parcial consiste en la alteración en la estructura química

del material y la pérdida de propiedades específicas, en tanto que en la total el material es

degradado totalmente por la acción de microorganismos con la producción de CO2 (bajo

condiciones aeróbicas) y metano (bajo condiciones anaeróbicas), agua, sales minerales y

biomasa. Para que la biodegradación se produzca dependerá de condiciones ambientales



(temperatura, humedad, oxígeno) y una población adecuada de microorganismos. Los distintos

procesos metabólicos y enzimáticos intervinientes en la degradación generan productos

asimilables por los mismos intervinientes o por el medio en general.

Según la norma ASTM D-5488-94d, "biodegradable" es algo capaz de sufrir

descomposición a dióxido de carbono, metano, agua, compuestos inorgánicos o biomasa a

través de la acción enzimática de microorganismos, que puede medirse en un periodo

determinado de tiempo. Los polímeros biodegradables están basados en el almidón de maíz

como termoplástico, esto ha tomado un gran auge debido a la necesidad de reemplazar a los

plásticos provenientes de la industria petroquímica (Norma ASTM 135988, 2003).

El valor de los plásticos reside en ser materiales fuertes y resistentes en el tiempo (por

ejemplo en el almacenamiento de comida, el transporte, la edificación y la construcción). La

biodegrabilidad tiene que considerarse como una función añadida, cuando hay que encontrar

una forma barata para desembarazarse del producto una vez que ya haya cumplido su papel

(por ejemplo para embalar, proteger y mantener frescos los alimentos). Unos productos

biodegradables útiles son:

y' Envoltorios de alimentos: Embalajes que pueden descomponerse a la vez que su

contenido cuando está caducado o estropeado

y' Agricultura: Hojas de plástico que pueden mezclarse en la tierra con una capa

biodegradable de mantillo y semillas

/ Medicina: Suturas absorbibles, implantes, microdispositivos que contienen el

medicamento y se deshacen o se reabsorben en el interior del cuerpo.

(futurenergia.org/ww/es/pub/futurenergia/chats/bio_plastics.htm).

La biodegradación es el proceso por el cual una sustancia es degradada por organismos

vivos (bio) a fragmentos más pequeños. Por ejemplo, en condiciones aerobias, los productos

de la biodegradación son: dióxido de carbono (CO2) y agua. Éstos son absorbidos por la

naturaleza y así se cierra el ciclo del carbono. En el mismo el dióxido de carbono se incorpora

en el ciclo de vida en la naturaleza. Una vez que un producto cumple con su vida útil, pasa a la

categoría de residuo y es descartado. Cuando este residuo es recuperado por la naturaleza a

través de la biodegradación, el ciclo se ha completado y esa materia vuelve a entrar en el

proceso (Plastivida, 2007). Según Albertsson y colaboradores (1994) para que se lleve a cabo



la biodegradación inducida por el ataque de microorganismos es conveniente considerar un

plástico que contenga un aditivo orgánico a base de almidón que sirva de alimento a los

microorganismos.

Factores que Afectan en la Biodegradación

En el caso de la biodegradación, el agente está dado por los microorganismos como las

bacterias, hongos y algas, que degradan la materia a fragmentos más pequeños, de menor peso

molecular. Estos organismos requieren de ciertos factores ambientales para metabolizar

sustratos: humedad, oxígeno, pH, temperatura adecuada, siendo las enzimas las ejecutoras de

la degradación. Una enzima no es más que una proteína con una función específica sobre un

sustrato (Plastivida, 2007).

Una de las macromoléculas más utilizadas para la producción de plásticos

biodegradables es el almidón, debido a su disponibilidad en productos como el maíz, la yuca y

la papa, que son altamente cultivados a nivel mundial. Además este biopolímero se procesa

para obtener polímeros que pueden sustituir en muchas funciones a los termoplásticos. Para

lograr la plastificación del almidón, éste debe mezclar con un plastificante como la glicerina,

ayudado por la temperatura (Aggarwal, 1999).

Los polímeros biodegradables son degradados por acción enzimática de los

microorganismos bajo condiciones normales del medio ambiente, éstos se obtienen

usualmente por vía fermentativa y se los denomina también Biopolímeros (el BiopolTM,

poliésteres copolímeros del tipo polihidroxibutirato (PHB)/polihidroxivalerato(PHV),

Pululano, que es un polisacárido, el ácido poliláctico, etc.). Existen también bioplásticos

producidos directamente por las bacterias que desarrollan gránulos de un plástico llamado

Polyhydroxyalkanoate (PHA) dentro de la célula misma. La bacteria se desarrolla y reproduce

en un cultivo y el material plástico luego se separa y purifica. Los biopolímeros se fabrican en

pequeña escala, por lo que son más caros, no son de uso masivo y sus aplicaciones están

limitadas a usos de muy alto valor como productos medicinales (suturas, material para

taponajes quirúrgicos, etc.) y aplicaciones con importante mercadeo ecológico (Plastivida,

2009).



Hongos

La importancia de los hongos como agentes degradantes se centra en la producción de

enzimas que degradan sustratos inertes con el fin de suministrar los nutrientes presentes en las

composiciones de los polímeros, ayudados por factores climáticos como temperatura óptima y

humedad, entre ellos se encuentran los Eumicetes y Basidiomicetes, entre otros.

Dentro de los polímeros sintéticos se encuentran las resinas fenólicas y la

descomposición de sus desechos se realiza únicamente por incineración del material, ya que es

muy resistente a la temperatura, pH extremos, alta humedad, radiación, corrosión y tiene

excelentes propiedades aislantes, sin embargo, el proceso también contamina por lo que una

alternativa es la biodegradación, que puede hacerse con los hongos ligninolíticos (hongos de la

pudrición blanca de la madera) que tienen la capacidad de degradar la lignina mediante

enzimas (peroxidasa, lacasa, fenoloxidasa). Este sistema ligninolítico, ha demostrado ser muy

versátil y atractivo para fines ambientales, porque puede servir para eliminar diversos

contaminantes dificiles de degradar (Ponce et al., 2012). Entre los hongos reportados como

degradadores de las resinas fenólicas están Phanerochaete chrysosporium (Gusse et al. 2006),

Tremetes versicolor (Sundarapandiyan et al. 2010).

Bacterias

Las bacterias no comen como los animales macroscópicos, que ingieren su alimento

para extraerle los nutrientes en el interior del organismo, sino que para absorber alimento del

ambiente que las rodea y convertirlo en los nutrientes que necesitan, liberan enzimas que

descomponen las sustancias útiles en moléculas más pequeñas. Luego la bacteria absorbe estas

moléculas por la pared celular. Las enzimas que efectúan la descomposición son muy

especializadas: cada tipo degrada una clase específica de compuestos, como las amilasas el

almidón y las lipasas la grasa. Las enzimas son esenciales para extraer el carbono de los

compuestos que hay en el entorno de las bacterias. Entre las bacterias que degradan el

poliuretano están la Alicycliphilus, Corynebacterium sp.; Pseudomonas fluorescens, P.

chlororaphis y Bacillus subtilis aunque se tiene que complementar el medio con un extracto de

levadura o glucosa. La única bacteria en la que se había encontrado una posible capacidad de

atacar al poliuretano sólido y emplearlo como fuente de carbono es la Comamonas

acidovorans TB-35 (Guerrero, 2007).


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTJCOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Los grupos dominantes de los microorganismos y las vías de degradación relacionadas

con la degradación del polímero son a menudo determinados por las condiciones ambientales.

Cuando los microorganismos aeróbicos tienen el 02 disponible, son los principales

responsables de la destrucción de los materiales complejos, generando CO2 y H20 (Figura 24)

como los productos finales. Por el contrario bajo condiciones anóxicas o anaeróbicas, los

microorganismos anaeróbicos, son los responsables del deterioro del polímero. Los productos

primarios de la biomasa microbiana son CO2 y H20 (Figura 20) (Barlaz et al., 1989).

CO2, 1120 y otros productos Intermediarios

son asimilados en

Enzimas se adhieren 1 ¡ i las células

a la superficie y

escinden las cadenas

del poli

Intermediarios de

degradación se

distiell nen el

Superficie erosionada Ira

Figura 24. Mecanismo de la biodegradación por microorganismos bajo condiciones aeróbicas

(Mueller, 2003).

Se han clasificado varios microorganismos Aamer et al (2008) que se relacionan con la

biodegradación de acuerdo a los diferentes tipos de plásticos naturales, sintéticos y mezclas

poliméricas (Cuadro 8).

Enzimas

Las enzimas son catalizadores biológicos con la misma acción como catalizadores

químicos. La mayoría de las enzimas son proteínas que tienen una cadena polipeptidica con

una estructura tridimensional y esta estructura crea secuencias especificas de aminoácidos



formando un sitio activo, en el sitio activo de la interacción entre la enzima y el substrato se

lleva a cabo la reacción química.

Para una actividad optima, ciertas enzimas se asocian con factores como iones (Na, K,

Mg, Ca) o factores orgánicos. La desventaja del uso de estas mezclas es la poca adhesión entre

las fases formadas que afecta y disminuye sus propiedades mecánicas finales, por tal razón se

está investigando el efecto de diferentes tipos de compatibilizantes entre estas mezclas.



Cuadro 8. Diferentes microorganismos involucrados en la biodegradación de polímeros

naturales, sintéticos y almidón en mezclas poliméricas sintéticas.

Plásticos naturales Microorganismos Referencia Poli ( hdroihutirto ço barnn.ei a! (2004) iflercaptoprapioilató haotera Poli (-hldro\Jhutirato) flHH(Hu, Lniiíoe Jendrek el al. (1995) Poli ( hIdrC\!butjrlto co P2eudoinona ¡n¿l¡L a k2 Elhann d a? (2004) 3ni ercartoprcpionato Poli (3-hidroxibutirato) Poli (3- Slreplomyces sp Mabrouk y Sabri (2001) hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato)

1l:(34üdxibU1irato..co..3_ .Ralswnic; pickc.tii Ti hidroxipr9ptonat) Poli (3-hidroxibutirato-co-3- Acidovorax sp. TP4 Wang el al. (2002) hidroxipropionato) Poli C h1dro\butIr1tc de Pali 1kal1L nc 211 KLii\ al (1999)

idroibLit'irat

Poli (4- Pcudarnons vintzcri hdro7'ihutftat6) pali letieno

sueaifl0.) pali dipt o 4dvooaiis etilij) Poli (3-hidroxibutirato) Alcaligenesfaecalis Kita el al. (1997)

Schlegelella Thermodepolymerans Romen el al. (2004)

P1L itjhutiato a&IS ClükdlIm7 !o(ahrzum A)u Leid el al, (001) h ¡pia1erato) los'lPidiiun ac(oh uiylicuni

Acido politactico Fusarium mohnzjorme Torres el al. (1996) Penicillum roqueford Pranamuda el al. (1997) Amycolatopsis sp Pranamuda el al. (1999) Bacillus brevis Tomita el al. 1999) Rhiznpus delemar Fukusaki el al. (1989)

Pl istics sjntticos Microoz-anismos Referencia Pohetileno Brevibacillus borsteiensis Hadad el al. (2005)

Rhodococcus caucho Sivan el al. (2006) Penicillum Simplicissimum Yamada el al., (2001)

tano .CQrntP2o1a4aiadO a1afl5 T13,3 5 Mutsu ez al (1998) Cirvu1arJaoic0iga1e7.is I solwi/,- C!adosporinr?zsp Hovard (2002) ,4ia'aobcícfdiimi ¡'iflalaus

Cloruro de polivinilo Pseudomonas chlororaphis Lheng el al. (2005) Peudomonas pulida Anthony el al. (2004) Ochrobaclrum TD Pseudomonasfluororescens B -22 Aspergillus Níger Van lieghen F-1 119

Cloruio de po1iinilo 4uicobczidtwnpu7Julaii \' cbb ci al, (2000) nlaçtificado BT opoiiester Tu 1HIOHH a t i /H kIehei / l 198)

g rIacló1Jpudwi en mzds polnnerias sinteticai El almidón / polietiteno Aspergillus, Lee el al. (1991)

Penicilliumfuniculosum Phanerochaete chvvn.pnrium

Ala Qtttr &41fiyce L ¡ l (1991) Pi ochaez4risosj Htiu7n



Las enzimas son proteínas que ayudan a hidrolizar otras proteínas, lípidos y

carbohidratos durante la digestión. Su principal función es la de transferir grupos de átomos de

una molécula a otra, romper la molécula, formar nuevos enlaces y reordenar las moléculas en

nuevas conformaciones. Se conocen unas 2,000 enzimas distintas, cada una de ellas con un

trabajo específico. Se nombran con la terminación —asa (oxidasa, lipasa, peptidasa, etc.). Su

función es acelerar la velocidad de las reacciones químicas, y son necesarias para mantener la

actividad biológica. Las reacciones catalizadas por las enzimas ocurren a velocidades de 1010

a 1014 veces más rápidas que las no catalizadas. (es.scribd.com/doc/16621679/Polimeros-

Naturales).

Polímeros Biodegradables

Los polímeros biodegradables son una nueva generación de materiales que todavía se

encuentran en desarrollo, debido a la falta de: definición de patrones para la biodegradación,

comercialización de los productos y del desarrollo de la infraestructura para la biodegradación.

Las tendencias en el futuro se deben dirigir a controlar el proceso de biodegradación para la

obtención de productos útiles, de manera que se favorezcan los procesos de bioconversión y

bio-reciclado (bolsas para la basura y/o agricultura, en la industria alimenticia y en medicina).

El almidón es probablemente, el polímero natural disponible más abundante y de menor costo.

Además, su uso reduce la demanda de la petroquímica y el impacto negativo sobre el medio

causado por los residuos plásticos no biodegradables. Este trabajo resume los distintos tipos,

propiedades y usos de polímeros biodegradables (Cyras y Vázquez, 2005).

Sin embargo, en los últimos diez años se ha puesto un enorme interés en el desarrollo

de nuevos plásticos biodegradables, para lo cual se han introducido grupos carbonilo (CO),

éster o amido, o bien agentes prooxidantes (metales de transición y lípidos) en la molécula

polimérica para inducir su hidrólisis o su oxidación y así facilitar la biodegradación. Una

alternativa ha sido la incorporación de polímeros naturales (biopolímeros) de fácil asimilación

(almidón) en el polímero sintético recalcitrante (dificilmente biodegradable, como el

polietileno y el poliestireno), y de tal manera, estos plásticos, en los que la resistencia al

ataque microbiano se ha reducido por la incorporación de moléculas, difieren entre sí en el

alcance de degradación, aplicaciones y costos (Volke, 1998).



En la Figura 25 se muestran los polímeros biodegradables de uso más generalizado

(eis.uva.es/'-'macromol/cursoø5-06/medicinalpolimeros_biodegradables.htm). La norma

ASTM D 5488-944 define la biodegradabilidad como la capacidad de un material de

descomponerse en dióxido de carbono, metano, agua y componentes orgánicos o biomasa, en

el cual el mecanismo predominante es la acción enzimática de microorganismos (Meneses et

al., 2007).

IPoruTos

Ñoturale

Naturoezo ptéica 1 1 Posocóndos

Jbúnina Cdágero Cboxicekloso

Qiitno Qt4cono

1 Sintéficos 1

Poc,toéteres Pofofocono Poltesanoacriatos Po5cbonoto

PoonPdridos Poiiésteies Aá1icos PoI-oo-arrnoócidos 11

PoSdioxanono Pocap-oiacfono

PoI-da-hidroxiácdos

PoiiQfcÓIco Poilóclico

Figura 25. Polímeros biodegradables de uso más generalizado

Polímeros Naturales Biodegradables

Los polímeros biodegradables naturales se producen generalmente en la naturaleza por

todos los organismos vivos, representan los recursos realmente renovables, ya que son

biodegradables, incluso si el proceso es lento, ya que se producen en la naturaleza. Los

polímeros degradables son considerados ecológicamente aceptables. De acuerdo a la

constitución química, los materiales biodegradables de mayor uso se pueden clasificar en tres

categorías: proteínas, polisacáridos (almidón, celulosa) y otros (quitina, quitosán, pectina).

Entre la categoría de los polisacáridos, que son los de mayor uso, el almidón es el de mayor

aplicación. El almidón y el algodón hecho de celulosa, tienen como monómero a la glucosa, la

diferencia entre ambos es la forma en que los monómeros se encuentran dispuestos dentro del

polímero. Otros polímeros naturales de destacada importancia son las proteínas, cuyo

monómero son los aminoácidos. Por otro lado, la tana y la seda son dos de las miles de



proteínas que existen en la naturaleza, éstas utilizadas como fibras y telas. El caucho natural

está formado por monómeros de isopreno, que es un líquido volátil. Todo lo que nos rodea

son polímeros. Los tejidos de nuestro cuerpo, la información genética se transmite mediante

un polímero llamado ADN, cuyas unidades estructurales son los ácidos nucléicos. Otras clases

importantes de polímeros naturales son poliésteres tales como polihidroxialcanoatos, proteínas

como la seda, celulosa y otros.

(educarchile.cl/Portal .Base/ Web/VerContenido.aspx?1D 136400).

Proteínas

Entre los polímeros naturales, las proteínas son el grupo más versátil (Figura 26), ya que

pueden ser catalizadores, algunas proteínas llamadas enzimas, hacen que ciertas reacciones

químicas ocurran mucho más rápido de lo que lo harían sin las enzimas. Una proteína es una

poliamida natural. Es un polímero que contiene un grupo amida en la cadena principal.

O 11 -i

Ji an amide group

o II 0 0 0 0

4-CH-N-C-+ R——-R—! —-R——R--14

a polyaznide

Figura 26. A la izquierda la representación de una proteína, que incluye un grupo amida

(derecha superior) para formar la poliamida.

En el cuerpo humano, las proteínas se hacen a partir de monómeros llamados

aminoácidos, de los cuales hay veinte distintos con propiedades diferentes. Otra proteína es la

seda natural, la cual se logró sintetizar. A las poliamidas artificiales se les llaman nylon

(pslc.ws/spanish/protein.htm).


YFNTAJAS Y RESVENTAJAS RE !OS PLÁSTICOS DEGRARABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Nivolos do oiganízacin do las proteínas

Estructura pdrnarte de las proteínas Es la secluencia de una cadena de amlnoécdos

Aminoácidos

Hoja plegada Hético alfa

Estructura secundaria de las proteínas ocurro cuando los aminoácidos en la socuancia interecttan a través de enlaces de hidrógeno

Y % Hosa plegada

Estructura terciada de *0* proteínas ocuno cuando clovtas atracciones están presentes entre hélices alfa y hoías plegadas

Hohco alfa

Estructure cuaternaria de tas proteínas os una proteína que consisto do más do una cadena de aminoácidos

Figura 27. Niveles de organización de las proteínas (Ruiz, 2009).

Algunas de las proteínas se describen a continuación: Caseína: Es una proteína

derivada de la leche, es fácil proceso debido a su estructura coloidal, no se disuelve

directamente con el agua pero un 50% en peso puede ser soluble después de 24 horas de

inmersión, presenta buenas propiedades de adhesión. Keratina: Presenta una estructura por el

alto contenido de cisteína, tiene un proceso de purificación muy dificil, después del procesado

es completamente biodegradable y se obtienen plásticos insolubles en agua. Colágeno: Es una

proteína animal con una estructura fibrosa. Es un polímero flexible, sin embargo, al ser una

fibra de estructura helicoidal es muy insoluble y dificulta el proceso de uso. El colágeno es un

material básico para la producción de gelatina siendo un aditivo común en la industria del

alimento, con un alto potencial para ser utilizado en la formación de películas. Zaína: Es una

proteína soluble en alcohol y comúnmente se utiliza en la formulación de algunos alimentos y

materiales farmacéuticos, se ha estudiado su potencial para la elaboración de películas por la



técnica de extrusión mediante la adición de plastificantes para mejorar las propiedades de

brillo y flexibilidad (Rutiaga, sin fecha).

La principal diferencia entre las proteínas y los polímeros sintéticos, es que las

proteínas no tienen unidades repetitivas a lo largo de las cadenas polipeptidicas dando como

resultado ciertas irregularidades en dicha cadena de proteínas y es menos probable que se

cristalice, lo que puede contribuir a su degradación más fácil. Por otro lado, en los polímeros

sintéticos las unidades se repiten mejorando su regularidad haciendo que los grupos

hidrolizables como enzimas no tengan acceso de manera fácil, siendo necesario la

colaboración de otros factores como la estructura del polímero, radiación, humedad y

temperatura (Huang etal., 1978).

Polisacáridos

Son biomoléculas formadas por la unión de gran cantidad de monosacáridos, (azúcares

simples) que cumplen funciones de reservas energéticas y estructurales. Los biopolímeros

naturales provienen de cuatro grandes fuentes: origen animal (colágeno/gelatina), origen

marino (quitina/quitosan), origen agrícola (lípidos y grasas e hidrocoloides como proteínas y

polisacáridos) y origen microbiano (ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHA))

(Tharanathan, 2003).

Los polisacáridos, a diferencia de las proteínas, no tienen un peso molecular definido,

ya que no son sintetizadas a partir de un molde (RNAm) como las proteínas. Las que

determinan el peso de un polisacárido son las enzimas responsables de todos los pasos de la

síntesis que actúan secuencialmente. Existe una enzima para cada tipo de unión de cada

monosacárido diferente. Tanto el almidón, que pertenece a las células vegetales, como el

glicógeno, de las células animales, son polisacáridos de almacenamiento que se acumulan

formando gránulos. Estos polisacáridos están altamente hidratados ya que tienen cientos o

miles de grupos OH expuestos al medio acuoso. Ambos son polímeros de glucosa en distintas

estructuras (angelfire.com/bc2/biologia/carboh.htm).

La estructura lineal de algunos de éstos, como la celulosa (1,4-b-D—glucano), la

amilosa que es un componente del almidón (1, 4-a-D—glucano) y el quitósan (1, 4-b-D—

polímero de glúcidos), le proporcionan a algunas películas dureza, flexibilidad y transparencia

y son resistentes a las grasas y aceites. El entrelazamiento del quitósan con aldehídos hace la



película más dura, insoluble en agua y le proporciona una alta resistencia (Srinivasa et al.,

2004).

Almidón

De los polímeros naturales, el almidón pertenece a los polisacáridos, es un

termoplástico, fuertemente hidrofílico, de bajo costo y alta disponibilidad que puede utilizarse

como aditivo biodegradable o material de sustitución en plásticos tradicionales, acelera la

degradación o fragmentación de cadenas de polímeros sintéticos, el almidón es consumido por

microorganismos, lo cual crea poros en el material, lo que conlleva a la rotura

(tdx.cat/bitstream/handle/1 0803/6425/03INTRODUCCION.pdf?sequence=3)

El almidón es la sustancia de reserva alimenticia predominante en las plantas, y

proporciona e! 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el

almidón como los productos de la hidrólisis del polímero, constituyen la mayor parte de los

carbohidratos digestibles de la dieta habitual. El almidón se utiliza en la industria alimenticia,

especialmente en la manufactura de las harinas y en la producción de pan (Callejo, 2002).

El almidón está compuesto por dos macromoléculas con diferente estructura: la

amilosa o componente lineal, y la amilopectina o componente ramificado. Dentro de los

gránulos, el almidón tiene un arreglo semicristalino, y la cristalinidad se debe al ordenamiento

y longitud de las cadenas de amilopectina (Robin et al., 1974).

A nivel mundial, son importantes fuentes de almidón el maíz, trigo, patata y mandioca

siguiéndole en cebada, avena, centeno, sorgo, sagú, guisante, batata y arrurruz. El almidón

más importante desde el punto de vista industrial es el de maíz. Al año se utilizan unos 60

millones de toneladas de maíz para fabricar almidón, bien para su uso como tal o como

materia prima para la obtención de glucosa y fructosa.

(milksci.unizar.es/bioquímica/temas/azucares/almidon.html).

El almidón como termoplástico ha logrado un gran auge debido a la necesidad de

reemplazar los polímeros provenientes de la industria petroquímica, La biodegradación es

medida principalmente por la liberación del dióxido de carbono (CO2) por parte de los

microorganismos contenidos en el suelo (Norma ASTM D5988, 2003).

Las películas de almidón y polietileno de baja densidad (LDPE) contienen hasta un

30% de almidón, mostrándose como un material parcialmente biodegradable. Otra aplicación

Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTu" 51


del almidón es la combinación en forma gelatinizada en proporciones entre el 30 y el 70%

mezclado con polímeros sintéticos igualmente gelatinizados, como el caso del alcohol

polivinilico en proporciones variando entre 10% y 20% (Muratore et al., 2005). Existen en el

mercado diferentes productos hechos de polímeros sintéticos y almidón gelatinizado

comercializados por Mater-Bi® (Hanna, 2004).

Celulosa

Es uno de los muchos polímeros encontrados en la naturaleza, la madera, el papel y el

algodón contienen celulosa que es una excelente fibra, está formada por unidades repetidas del

monómero glucosa y está constituida por un monómero del tipo de los azúcares, se la

denomina polisacárido. La celulosa se utilizó para hacer algunos de los primeros polímeros

sintéticos, tales como el nitrato de celulosa, acetato de celulosa y rayón.

Es un polisacárido cuya fórmula es (C6H1005) y es el principal componente de la

membrana celular de la mayor parte de las plantas, constituidas por moléculas D-glucosa, es

degradada por una serie de microorganismos mediante la acción de varias enzimas no

asociadas como las celobiohidrolasas y las endoglucanasa (Murashima et al., 2002).

La celulosa es un hidrato de carbono que forman las paredes de las células vegetales y

es el principal polímero constituyente de las plantas y los árboles. El almidón y la celulosa son

dos polímeros muy similares, constituidos por el mismo monómero que es la glucosa,

diferenciándolos solo su estructura. En el almidón, todas las unidades de glucosa repetidas

están orientadas en la misma dirección, mientras que en la celulosa cada unidad sucesiva de

glucosa esta rotada 180° alrededor del eje de la columna vertebral del polímero

(profesorenlinea.cl/QuimicalPolimerosCeluloAlmid.htm).

Pectina

La pectina es un heteropolisacarido, consituye el 30% de peso seco de la pared

primaria de células vegetales, en presencia de agua forman geles y determinan la porosidad de

la pared, se puede usar en la elaboración de películas por proceso de extrusión, compresión y/o

otras operaciones térmicas (Marshall y Coffin, 1998); es soluble en agua e igualmente es

usada en la fabricación de bolsas y en diversos sistemas médicos. Las películas que resultan de

las mezclas de pectina y quitósan junto con cualquier plastificante y PLA, generan buenas



propiedades mecánicas y de barrera según el porcentaje de los componentes y la relación con

el material alimenticio en estudio (Fishman ci' al., 2004).

Son polisacáridos que sirven como cemento en las paredes celulares de todos los

tejidos de las plantas. La pectina es un éster metilado del ácido poligalacturónico, y consiste

de cadenas de 300 a 1000 unidades de ácido galacturónico conectadas por enlaces la—*4. El

grado de esterificación (GE) afecta las propiedades gelificantes de la pectina. La pectina es un

ingrediente importante para conservas de frutas, jaleas, y mermeladas

(scientificpsychic.com/fitness/carbohidratos2.html).

Quitina

La quitina es un polisacárido que se encuentra ampliamente distribuido en la

naturaleza, está constituida por moléculas de N-acetil-D-glucosamina, con enlaces (3>4) y

forma parte del caparazón de crustáceos, moluscos, insectos y otros seres vivos,

defendiéndolos del contacto con el medio externo, anualmente se obtienen en el mundo

grandes volúmenes (120,000 toneladas) de quitina de los residuos de mariscos (que tienen de

un 14-35% de quitina asociado con proteínas). El quitosán es el derivado principal de la

quitina, que puede ser obtenido mediante la desacetilación. Las propiedades de la quitina y el

quitosán dependen principalmente de la fuente de obtención y el método de preparación y

difieren entre sí por su distribución, masa molecular y grado de acetilación.

Entre estas se destaca la formación de espumas, emulsiones, geles con polianiones, y

retienen humedad por la presencia de los grupos amino libres que al disolverse en solución

acuosa acidificada adquieren carga positiva. También se ha reportado que el quitosán controla

el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras, teniendo múltiples aplicaciones biomédica, en

la agricultura y operaciones post cosecha, en el tratamiento de aguas residuales, la industria

cosmética y la industria alimenticia, entre otros. El quitosán es bioabsorbible y biodegradable,

y se ha demostrado que es lentamente degradada principalmente por las enzimas quitosinasas

y lisozimas; con las primeras, la biodegradación sucede hasta en un 75%, y hasta en un 35%

con lisozimas (Hernández, 2004).



Polímeros Naturales Biológica o Químicamente Modificados Debido a la complejidad de la obtención de los polímeros naturales, comenzaron a

investigarse nuevos materiales modificados, surgiendo los primeros pasos hacia estireno,

componente a partir del cual, más adelante nacería el poliestireno y las resinas de poliéster.

Durante el siglo XIX, tuvo lugar el descubrimiento del caucho, la caseína, la ebonita y el

celuloide, materiales considerados como los antecesores o padres de los plásticos modernos

(es.wikiversity.org/wiki/Introducci%C3%B3n_ajos_pol%C3 %ADmeros)

Los polímeros naturales se definen como polímeros que se obtienen a partir de un

proceso de polimerización que ha tenido lugar en la naturaleza, independientemente del

proceso de extracción. Esto significa que los polímeros naturales no son necesariamente

sustancias presentes en la naturaleza. La celulosa y el almidón son dos polímeros naturales

usados frecuentemente para producir polímeros naturales modificados y pueden tener

propiedades considerablemente diferentes a los polímeros naturales originales

(es.scribd.com/doc/94094486/Capituloø6-Polimeros).

Los materiales biodesintegrables son compuestos que están constituidos por una

mezcla de una parte orgánica biodegradable con poliolefinas por ejemplo mezclas de almidón

con Polietileno, Polipropileno y sus copolímeros, etc. Los microorganismos metabolizan y

biodegradan la fracción orgánica (almidón) mientras que la fracción polimérica queda sin

atacar con lo cual la fracción de poliolefina no sufre cambios importantes. Estos materiales no

son plásticos biodegradables propiamente dicho y a pesar que se conocen desde la década del

70 no son usados comercialmente. Se han producido bolsas de comercio con mezclas de

Polietileno con almidón que no han tenido éxito comercial debido a que el agregado del

almidón reduce significativamente todas las propiedades físicomecánicas con lo cual se debe

aumentar mucho el espesor de la bolsa con el consecuente aumento del costo. Existen

empresas que venden concentrado (Masterbatch) de polímero con almidón que se agregan

durante la extrusión de la película ó inyección de artículos diversos para transformarlos en

biodesintegrables. Una desventaja adicional de esta técnica es la gran sensibilidad del almidón

a la humedad (higroscópico) lo que hace que deban tomarse precauciones especiales durante la

transformación para evitar defectos provocados por la humedad del polímero (Plastivida,

2009b).



Algunas modificaciones químicas de polímeros naturales modificados es por ejemplo

la mezcla de látex triturado con azufre bajo acción del calor para obtener un material

moldeable que al enfriarse mantiene la elasticidad, impermeabilidad y duración (vulcanización

del caucho). El caucho natural se obtiene de un líquido lechoso de color blanco llamado látex,

obtenido de plantas que a bajas temperaturas se vuelve rígido, y calentándolo a más de 100°C.,

se ablanda y sufre alteraciones permanentes, la plasticidad puede modificarse dentro de ciertos

límites por la acción de productos químicos (Predebón, 2005).

La vulcanización es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en

presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al frío. Durante la

vulcanización, los polímeros lineales paralelos cercanos constituyen puentes de

entrecruzamiento entre sí para obtener moléculas elásticas de caucho quedan unidas entre sí a

una mayor o menor extensión, formando un caucho más estable, duro, con mayor durabilidad

y resistencia al ataque químico y sin perder la elasticidad natural. El grado de vulcanización

depende de factores como el tiempo que dura el tratamiento, la temperatura, la presión y la

cantidad de azufre agregado.

El caucho sintético (SBR) es inferior a la goma natural para su procesado, resistencia a

la tracción y a la rotura, adherencia y calentamiento interno, sin embargo es superior en

permeabilidad, envejecimiento y resistencia al calor y desgaste. Su vulcanización requiere

menos azufre, pero más acelerador y el efecto reforzador del negro de carbón es mucho más

pronunciado sobre SBR que sobre goma natural. Para uso en neumáticos, SBR es mejor para

vehículos de pasajeros, en tanto que la goma natural es preferible para vehículos utilitarios y

autobuses. Se producen varios tipos de caucho sintético: neopreno, buna, caucho de butilo y

otros cauchos especiales (taringa.netlposts/info/3 1 42980/El-Caucho-Natural-y-sintetico-Usos-

y-propiedades_.html)

Los polímeros naturales biológicamente modificados, son materiales capaces de

desarrollar una descomposición aeróbica ó anaeróbica por acción de microorganismos tales

como bacterias, hongos y algas bajo condiciones que naturalmente ocurren en la biosfera. Son

degradados por acción enzimática de los microorganismos bajo condiciones normales del

medio ambiente. Son obtenidos usualmente por vía fermentativa y se los denornina también

Biopolímeros, como ejemplos tenemos el BiopolTM, poliésteres copolímeros del tipo

polihidroxibutirato (PHB)/polihidroxivalerato(PHV), el Pululano (que es un polisacárido), el



PLA (Acido poliláctico), etc. Este último (PLA) es uno de los más conocidos y está basado

100% en el almidón obtenido del maíz, trigo ó papas. El almidón es transformado

biológicamente (fermentación) mediante microorganismos en ácido láctico que es el

monómero básico, que mediante un proceso químico se polimeriza transformándolo en largas

cadenas moleculares denominadas acido poliláctico. El PLA puede ser extrudado, inyectado,

soplado, termoformado, impreso y sellado por calor para producir blister, bandejas y películas.

Tiene también usos médicos en suturas, implantes y sistemas de liberación de drogas

(Plastivida, 2009b).

Acetato de Celulosa (CA)

El acetato de celulosa se obtiene modificando la estructura de la celulosa original,

sustituyendo los grupos hidroxilos (OH) existentes en sus anillos moleculares por grupos nitro

o acetato que son dotados de características plásticas y de un cierto grado de flexibilidad,

mediante la adición de un plastificante. El acetato de celulosa (también conocido como

zylonite o zyl) es el éster de acetato de la celulosa, mejor conocidos como películas de

seguridad (tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx).

El acetato de celulosa, junto con el algodón y el rayón, son las fibras celulósicas de

mayor importancia comercial, son bastante más costosos que los plásticos de base

petroquímica que se producen en gran volumen y su mercado disminuye o cuando mucho es

estático. El CA es un termoplástico relativamente duro y brillante, incoloro transparente y

amorfo con una buena claridad, tiene estabilidad a los rayos UY y resistencia química

moderada, tiene un pobre comportamiento como aislante térmico y limitada resistencia al

envejecimiento y al calor, siendo atacados por una gran variedad de reactivos y disolventes. Su

gran absorción de humedad puede acarrear las usuales dificultades de los cambios

dimensionales. Las propiedades de este material dependen de la longitud de la cadena de la

molécula de celulosa, el grado de acetilación y de la cantidad y el tipo de plastificantes

empleados (Brydson, 2000).

Entre sus aplicaciones están las películas fotográficas, láminas para las monturas de las

gafas y demás artículos ópticos, como componente de algunos pegamentos. También para la

fabricación de mangos de herramientas y pinceles. Estas películas son utilizadas en

aplicaciones gráficas de diversos espesores, en empaques y películas fotográficas por su


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DECRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

condición de transparente, para artículos personales donde se aproveche su dureza, flexibilidad

y alto brillo, así como para la brillante cubierta exterior de los discos fonográficos y otros usos

menores, incluyendo teclas para piano bolas de billar, botones en teclados de instrumentos,

películas transparentes para proyectores y cajas para perfumes, en combinación con otras

fibras como seda, algodón, lana, nylon para la fabricación de telas como el satín, brocado y

tafeta, para acentuar el brillo, la caída, el cuerpo y la belleza de la tela

(eis.uva.es/—macromol/curso04-05/acetato/index.htm).

El acetato de celulosa, siendo soluble en solventes orgánicos como acetona, es también

apropiado para hilado en fibras, las cuales se denominan "fibras de acetato". La celulosa a

partir de la madera es hinchada con ácido acético, convertida en acetato de celulosa usando

anhídrido acético y luego disuelta en acetona. La solución viscosa resultante es bombeada a

través de hiladores formando, en aire caliente, filamentos. La acetona se evapora y es

recuperada. Otros ésteres de celulosa son: el diacetatos de celulosa, ésteres mixtos: acetato-

propionato y acetato-butirato, el triacetato de celulosa plastificado

(tecnologiadelosplasticos .blogspot.mx).

Esteres de Lignocelulosa

La lignocelulosa es el principal y más abundante componente de la biomasa renovable

producida por la fotosíntesis, consta de tres biopolímeros principales que forman la pared

celular de las plantas: celulosa, hemicelulosa y lignina, además de pequeñas cantidades del

polisacárido pectina, ceniza y proteínas. La celulosa es el biopolímero más abundante en la

Tierra, se encuentra principalmente como componente estructural de la pared celular de las

plantas y las algas marinas, aunque también se produce en algunos animales como los

tunicados y microrganismos como las bacterias. No se acumula en la tierra debido a los

hongos y las bacterias que degradan algunos de los materiales de la pared celular. Pese a que

es un proceso muy lento, estos organismos tienen una función fundamental en el reciclaje del

carbono de regreso al ecosistema. Una potencial aplicación de las grandes cantidades de

lignocelulosa es en la obtención de biocombustibles, como una fuente energética alternativa a

los combustibles fósiles que actualmente se utilizan.

Algunas bacterias y hongos con cualidades ligninolíticas, pueden utilizar los desechos

lignocelulósicos de la naturaleza (forestales, agrícolas y de jardín) como fuente de carbono, la



actividad de degradación podría complementarse con la actividad de las proteínas (expansinas)

que remodelan la pared celular en plantas. Estas proteínas rompen los puentes de hidrógeno

que unen los filamentos de celulosa y la celulosa con otros polisacáridos, mediante un proceso

no enzimático, que favorece la posterior degradación de la pared celular. El principal

impedimento para la utilización de la biomasa celulósica es la ausencia de una tecnología de

bajo costo, por lo que una estrategia prometedora consiste en el uso de enzimas de organismos

ligninolíticos que remodelen y degraden eficientemente la pared celular (Quiroz-Castañeda y

Folch-Mallol, 2011).

Para el aprovechamiento de la lignocelulosa como materia prima renovable para la

posterior producción de diversos bioproductos es necesario realizar una hidrólisis de las

cadenas de celulosa y hemicelulosa para obtener glucosa y xilosa, respectivamente, las cuales

servirán posteriormente como sustrato para realizar fermentaciones. Diversos procedimientos

de pretratamiento, tales como los métodos basados en el empleo de ácidos diluidos, de agua

caliente presurizada o de vapor de agua a presión, persiguen este objetivo a través de la

hidrólisis de una cantidad significativa de la fracción de hemicelulosa de la biomasa, o

también los métodos basados en el uso de álcalis, son generalmente más efectivos en la

solubilización de una mayor fracción de lignina, aunque dejando gran parte de la hemicelulosa

en una forma polimérica insoluble. En todos los casos, únicamente una fracción muy reducida

de la celulosa resulta hidrolizada tras el pretratamiento, pero queda mucho más accesible a su

posterior hidrólisis (Fedit, 2008).

Polihidroxialcanoatos (PHA)

Los PHA son poliésteres intracelulares sintetizados por diferentes especies bacterianas

(aproximadamente 300 especies diferentes) a partir de sustratos orgánicos y los acumulan en

grandes cantidades dentro de la célula bacteriana en forma de gránulos como material de

reserva que puede ser utilizado posteriormente (Tsuge, 2002), bajo condiciones de limitación

de nutrientes, para mantener su metabolismo. Las características físicas de los PHA como la

densidad, punto de fusión, fuerza de tensión y elongación son similares a los plásticos

derivados del petróleo, pero, a diferencia de éstos, se degradan completamente hasta CO2 y

H20 (Kim et al., 2007; Suriyamongkol et al., 2007), también se puede producir metano bajo

ciertas condiciones sin dejar residuos indeseables (Esper et al., 2009).



Estos poliésteres son biodegradables, biocompatibles, producidos y acumulados en

gránulos intracelulares por numerosas especies de bacterias, en condiciones limitantes de

nutrientes esenciales para el crecimiento (nitrógeno, azufre o fosfatos) y exceso de carbono.

Cuando éste se agota, o si el nutriente limitante es suministrado nuevamente, los PHAs son

depolimerizados y posteriormente metabolizados como fuente de carbono y energía (De

Almeida et al., 2004, Kim et al., 2007). Debido a que son producidos por seres vivos mediante

reacciones enzimáticas, también son susceptibles de degradación por sistemas biológicos y así

cómo han evolucionado organismos capaces de producirlos, también lo han hecho organismos

con capacidad para aprovecharlos degradándolos para obtener energía y nutrientes (como las

bacterias Gram positivas, Gram negativas, actinobacterias y los hongos). Primeramente es

degradado por la enzima depolimerasa, que lo rompe liberando los monómeros

(hidroxialcanoatos), que son moléculas que las bacterias pueden asimilar en su metabolismo

(Esper et al., 2009). Se ha reportado que estos pueden alcanzar niveles de hasta del 90% en

peso seco dentro de las células

Los PHAs constan de polihidroxibutirato (PHB) y polihidroxivalerato (PHV). Las

bacterias empleadas para producirlos se pueden dividir en dos grandes grupos de acuerdo con

las condiciones de cultivo requeridas para la síntesis del polímero. El primer grupo de

bacterias requiere de limitación en el medio de cultivo de uno de los nutrientes esenciales

como: N, P, Mg, K, O y S y de un exceso de la fuente de carbono para sintetizar

eficientemente los PHAs como son Alcaligenes eutrophus, Protomonas extorquens,

Pseudomonas oleovorans y muchas otras bacterias. Alcaligenes eutrophus, la bacteria más

comúnmente empleada para la producción comercial de Poli (3-hidroxibutirato) y Poli (3-

hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), acumula una gran cantidad del polímero (hasta un 80%

del peso seco) cuando hay una limitación total de nitrógeno y fósforo en el medio (Hrabak,

1992). Sin embargo, la mayoría de las bacterias restantes que pertenecen al primer grupo de

microorganismos como Pseudomonas oleovorans (Kim et al., 2007), acumulan mayores

niveles de PHAs cuando el nutriente esencial no se elimina completamente del medio. Para

obtener altas productividades con las bacterias del primer grupo es necesario que los medios

de cultivo sean suplementados con una relación óptima entre las fuentes de carbono y los

nutrientes esenciales. Una limitación prematura de algún nutriente esencial puede dar como



resultado una baja concentración celular y por tanto un bajo rendimiento del polímero y una

baja productividad en el proceso.

En el segundo grupo de bacterias, la producción de PHAs no es dependiente de la

limitación de nutrientes esenciales en el medio de cultivo, tal es el caso de Alcaligenes latus,

mutantes de Azotobacter vinelandii y recombinantes de E. coli que poseen el operon para la

biosíntesis de PHAs a partir de Alcaligenes eutrophus (Lee, 1996). Por esta razón se utilizan

con frecuencia fuentes de nitrógeno complejas como licor de maíz, peptona y extracto de

levadura que incrementan el crecimiento celular y al mismo tiempo la acumulación de PHAs

(Preusting et al., 1991).

Desventajas de los PHA: Aunque los PFIA ya están siendo producidos industrialmente,

uno de los problemas para el desarrollo de los polímeros biodegradables naturales como

sustitutos de los plásticos convencionales, es que los plásticos derivados del petróleo son muy

baratos, lo que hace que los procesos de producción de plásticos biodegradables no sean

competitivos desde un punto de vista meramente económico. Producir 1 kg de PHA cuesta 10

dólares, mientras que producir 1 kg de plástico convencional cuesta solo 1 dólar, esta

diferencia es debido a los altos costos del proceso de fermentación y los de los sustratos. Los

azúcares como la glucosa y la sacarosa son las fuentes de carbono más comunes que se

emplean en la producción de PHAs (Beaulieu et al., 1995). El precio de estos sustratos

carbonados puros incrementa considerablemente el precio de la producción de PHAs. El uso

de sustratos crudos provenientes de sectores como el agrícola, alimenticio y cañero pudiera

reducir considerablemente el costo inicial de estas producciones, es por eso que la mayoría de

las investigaciones de estos polímeros están dirigidas a reducir los costos de producción.

Poli vinil Alcohol (PVA)

El alcohol de polivinilo (PVOH, PVA, o PVal), también llamado polietenol o poli

(alcohol vinílico), es un polímero sintético soluble en agua, de fórmula química general

(C2H40). Se prepara por alcohólisis (hidrólisis y saponificación) parcial o total de acetato de

polivinilo para eliminar los grupos acetato, ya que a diferencia de muchos polímeros vinílicos,

no es preparado por la polimerización del correspondiente monómero.

Para efectuar la alcohólisis puede utilizarse etanol o metanol, con un ácido o una base

como catalizador. La hidrólisis alcalina es mucho más rápida. La hidrólisis ácida es más



probable que produzca algunos enlaces en la cadena por medio de un mecanismo que implica

la pérdida de una molécula de agua de dos grupos hidroxilos adyacentes. Se trata de una

reacción no deseable. La alcohólisis se lleva a cabo usualmente disolviendo el poli (acetato de

vinilo) en el alcohol, añadiendo el catalizador y calentando. El poli(alcohol de vinilo) precipita

de la disolución. Al controlar la reacción para que queden grupos acetato en el polímero, se

obtiene un copolímero de poli (alcohol vinílico) y de poli (vinil acetato) llamado poli (alcohol

vinílico-co-vinil acetato) que le otorga al polímero zonas hidrofílicas (grupos alcohol) y zonas

hidrofóbicas (grupos acetato), esta es una propiedad utilizada para elaboración de pinturas

acrílicas de base acuosa

El PVA tiene excelentes propiedades para formar películas, como emulsionante y

como adhesivo, es resistente al aceite, grasas y disolventes, inodoro y no tóxico. Tiene alta

resistencia, flexibilidad y alta barrera para el oxígeno y los aromas. Sin embargo, estas

propiedades dependen de la humedad. El PVA es la materia prima para hacer otros polímeros

como: Nitrato de polivinilo (PVN), polivinil acetales, polivinil butiral (PVB) y polivinil

formal (PVF) por reacción con butiraldehído y el formaldehído, respectivamente.

Los derivados del PVA es la tercera clase de material biodegradable de mayor

aplicación, se caracteriza por ser un polímero sintético, soluble en agua, su reactividad y

degradabilidad lo hacen potencialmente útil en biomedicina, agricultura y áreas de tratamiento

de agua para la eliminación de iones metálicos y en sistemas para liberación de fármacos

(tdx.cat/bitstream/handle/1 0803/6425/O3INTRODUCCION.pdf?sequence3). China lo utiliza

como ayuda en la polimerización en emulsión, para hacer dispersiones de acetato de polivinilo

y Japón para la producción de fibra vinylon o vinalon. Algunos otros usos de alcohol

polivinílico incluyen: Producción de cartón compacto, espesante, como adhesivo para

materiales porosos, apresto textil, como refuerzo en el concreto, revestimientos de papel,

bolsas de cebo que se disuelven en agua para la pesca deportiva en agua dulce, en productos

de incontinencia para adultos como lámina de plástico biodegradable, barrera de dióxido de

carbono en botellas de PET, se utiliza en gotas para los ojos y como una solución lubricante

para lentes de contacto rígidos. También como agente de lágrimas artificiales para el

tratamiento del ojo seco, etc. (tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx/2012/03/alcohol-de-

-9 polivinilo.html)



Polímeros Sintéticos Biodegradables

Debido a que los polímeros tienen enlaces carbono-carbono muestran poca o casi nada

de sensibilidad a las reacciones catabolizadas por enzimas para la degradación sobre todo si

tienen pesos moleculares elevados, se insertan grupos funcionales como esteres y grupos

carbonilo en la cadena principal del polímero, estos puntos débiles están diseñados para

permitir la degradación controlada de un peso molecular bajo y puede ser utilizada por los

microrganismos como fuente de alimento. Varios informes técnicos mencionan que cuando se

combinan aditivos con polímeros convencionales en los niveles adecuados para controlar la

vida de las películas plásticas y otros artículos, la estabilidad se mantiene durante el

procesamiento, almacenamiento y el uso final a corto plazo. Después de utilizar el plástico, la

degradación iniciada por el calor, luz UV o la tensión mecánica en el medio ambiente se

acelera llevando a cabo la fragmentación de los residuos plásticos (Billingham et al., 2004).

Existen polímeros biodegradables de origen petroquímico como la Policaprolactona

(PCL) que es un poliéster alifático que es verdaderamente biodegradable sin el requerimiento

previo de la fotodegradación. En ambiente de compost la policaprolactona es asimilada

totalmente por los microorganismos y la velocidad de degradación depende de varios factores

tales como espesor de la muestra, humedad, temperatura, oxigeno, etc. Se usa entre otras

aplicaciones como reemplazo del yeso en aplicaciones ortopédicas. Existen también en el

mercado mezclas de PCL con almidón tales como el Mater-biTM que se usa para producir

películas, artículos inyectados, productos termoformados, etc. (Plastivida, 2009a)

Los biopolímeros se fabrican en pequeña escala y no hay producción nacional son por

lo tanto muy caros, no son de uso masivo y sus aplicaciones están limitadas a usos de muy alto

valor como productos medicinales (suturas, material para taponajes quirúrgicos, etc.) y

aplicaciones con importante mercadeo ecológico. Se necesita observar los ciclos de vida de

estos materiales bioplásticos. Considerar su fabricación, así como su uso, y luego su

eliminación final. Y luego debe comparar con los materiales de referencia para ver de qué tan

completos son los ciclos de vida. En la medida en que los procesos para obtener estos

materiales bioplásticos sean mejor comprendidos y definidos, los beneficios en términos de

ciclo de vida comenzarán a aumentar (Plastivida, 2009b).

Durante más de tres décadas los poliésteres alifáticos a base de ácido láctico y glicólico

se han utilizado ampliamente como los biomateriales y los soportes de los sistemas de



administración de fármacos, debido a su baja toxicidad, excelente biocompatibilidad y su bien

documentada biodegradación a productos de degradación no tóxicos, han recibido la

aprobación por las autoridades reguladoras. Estos biopolímeros se utilizan para los sistemas de

prestación parenteral (PDS5), tales como micropartículas o implantes, así como para suturas

quirúrgicas y los implantes de fijación ósea, especialmente para control de agentes bioactivos

durante los partos, es necesario ajustar cuidadosamente tanto las tasas de liberación de

fármaco como las propiedades de degradación del polímero para lograr las propiedades de la

formulación.

En el caso de poliésteres lineales que consisten de ácido láctico yio ácido glicólico esto

es parcialmente logrado por copolimerización o ajuste de peso molecular. Sin embargo, en

muchos casos la liberación del fármaco de péptidos y proteínas a partir de poliésteres lineales

no está suficientemente controlada, conllevando a patrones de liberación no deseados

discontinuos o polifásico (Neira y Prado, 2010)

Entre los poliésteres alifáticos sintéticos biodegradables se encuentran: El

polihidroxibutirato-polihidroxihexanoato (PHBH), ácido poliláctico (PLA), pol icaprolactona

(PCL), ácido poliglicólico (PGA), PEA, CPE y CPA, entre otros.

Polihidroxibutirato-polihidroxihexanoato (PHBH)

Es uno de los plásticos más novedosos, derivado de fuentes de carbono como la

sacarosa, ácidos grasos o melazas a través de la fermentación, son polímeros alifáticos

completamente biodegradables que se comercializan bajo el nombre de NodaxTM (Roldán,

2005). Ospina (2003) lo describe como polímero de que pertenece a los hidroxialcanoatos y

son de origen bacteriano comercialmente viables y conocidos bajo la marca "Biopol". Estos

polímeros además de su biodegradabilidad poseen propiedades físicas y químicas similar a los

termoplásticos convencionales y se pueden procesar usando las técnicas convencionales como

extrusión, inyección por moldeo y soplado (Ospina 2003).

Acido poliláctico (PLA)

Este polímero se obtiene por la polimerización del ácido láctico que, con otras

moléculas poliméricas naturales, permiten la obtencion de proauctos reaosoroioies y

biodegradables (Lozano, 1999). Entre los materiales plásticos biodegradables, el PLA es uno



de los de mayor potencial para sustituir a los plásticos convencionales por sus excelentes

propiedades físicas. El PLA es también un material altamente versátil que puede elaborarse

con distintas formulaciones para satisfacer la mayor parte de las especificaciones de los

productos (http://www.lactic.com/index.php/galactic/who). Investigaciones recientes se han

enfocado en la solución del problema de la acumulación de plásticos a través del desarrollo y

uso de polímeros biodegradables y los materiales para su fabricación se encuentran la celulosa,

el almidón, el PLA y los poliésteres microbianos, los cuales son provenientes de fuentes

renovables (Davis, 2003).

La obtención ocurre generalmente en dos etapas consecutivas:

Síntesis del ácido láctico: Es la extracción del almidón usando sustratos, sacarosa

proveniente de la caña de azúcar y remolacha azucarera, lactosa y dextrosa procedente

de almidón hidrolizado. La sacarosa refinada y glucosa son los más utilizados,

posteriormente se convierte en azúcar y las bacterias lo fermentan. El microorganismo

más utilizado en la producción industrial es lactobacillus brueckiies por consumir

eficientemente glucosa.

Polimerización: En este paso, el ácido láctico es poli-condensado directamente en

polímeros de alto peso molecular, manipulando el equilibrio entre: ácido láctico, agua

y ácido poliláctico en un solvente orgánico (es.scribd.com/doc/78108343/El-acido-

polilactico).

El PLA se puede formular para ser tanto rígido como flexible y copolimerizarse con

otros materiales; también producirse con propiedades mecánicas apropiadas para procesos de

fabricación específicos como moldeo por inyección, extrusión de lámina, moldeo por soplado,

termoformación, formación de películas e hilado, con la mayoría de las técnicas y equipos

convencionales (Balkcom et al., 2002). Generalmente el PLA es hecho del almidón de maíz,

que se degrada y se convierte en abono al exponerse a temperaturas superiores a 60°C durante

un período de 5 días. Este tipo de proceso únicamente puede realizar en una instalación de

compostaje adecuada, no se recomienda hacerlo en el jardín común. Una vez que el PLA se

descompone, los residuos de CO2 restantes se liberan al medio ambiente

(bioworldgroup.com/conceptobio,html).

La aplicación más prometedora del PLA es en envases y empaques para alimentos y

producción de películas para la protección de cultivos en estadios primarios. Sin embargo, el



alto crecimiento fúngico en los materiales obtenidos de bases biodegradables es un factor

negativo para el uso en alimentos. Por lo tanto los bioempaques son más convenientes para

alimentos con alta respiración y de vida de almacenamiento corto como vegetales, y para el

empaque de algunos productos de panadería. En los tejidos vivos, el PLA se despolimeriza

totalmente por hidrólisis química. Esta característica hace que sea ampliamente utilizado para

la producción de hilo para sutura, implantes, cápsulas para la liberación lenta de fármacos,

prótesis, etc. (http://textoscientificos.com/polimeros/acido-polilactico). Se comercializa bajo

distintos nombres como Lacea, Lucty y NatureWOrks, entre otros (Roldán, 2005).

Policaprolactona (PCL)

Polímero sintético alifático obtenido mediante la polimerización por apertura de¡ anillo

de la caprolacona, es un material biocompatible utilizado como sutura biodegradable ya que la

PCL tiene un intervalo de degradación muy elevado, se han obtenido polímeros con D,L-

láctico con el propósito de incrementar la velocidad de absorción (Roldán, 2005).

Se degrada hidrolíticamente y bajo la acción de algunos microorganismos, y su

principal atractivo está en su alta solubilidad, bajo punto de fusión y su gran capacidad de

producir mezclas. Debido a su carácter hidrofóbico se degrada más lentamente permitiendo la

liberación de fármacos que deban ser activos a lo largo de un año.

(upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3093/1/341 11 - 1 .pdf)

Acido Poliglicólico (PGA)

Es un polímero biodegradable, termoplástico y el más simple de los poliéster alifáticos

lineales, se obtiene a partir de ácido glicólico por medio de la poli condensación o ciertas

formas de polimerización. Se conoce desde 1954 como una fibra dura. Su uso era limitado

debido a su fácil degradación. En 1962 fue utilizado para desarrollar la primera sutura

absorbible sintética bajo la marca registrada de Dexon (Roldán, 2005). Debido a que el

poliglicolato tiene fibras fuertes y que se degradan en monómeros solubles en agua, aunque no

se conocen aplicaciones directas en la agricultura, se han encontrado uso en ciertos

procedimientos quirúrgicos (Rodríguez et al., 2004).



Acetato de Polivinilo

El acetato de vinilo es una sustancia química reactiva que es polimerizada típicamente

para formar el acetato de polivinilo y los copolímeros de acetato de vinilo. El acetato de vinilo

es un líquido incoloro parcialmente soluble en agua. Tiene un olor dulce a frutas en cantidades

pequeñas, pero el olor puede volverse intenso e irritante a niveles más altos. Por lo general se

embarca y almacena en recipientes de capacidad grande, a granel marcados claramente. El

acetato de vinilo se usa para crear productos químicos industriales y comerciales importantes

que tienen una serie amplia de aplicaciones. Por ejemplo, el acetato de vinilo se usa en la

producción de plástico, películas, fijadores de pelo, lacas, pinturas a base de agua,

recubrimientos de papel e impregnación de materiales y adhesivos.

(cntq .gob .ve/cdb/documentos/quimica/ 183 .pdf)

Polietileno

Se hace referencia al polietileno porque es el polímero mas empleado en la agricultura

por las cualidades que presenta frente a otros polímeros de mayor costo. El polietileno es uno

de los polímeros sintéticos de alto nivel hidrofóbico y alto peso molecular y en forma natural

no es biodegradable haciendo que sea un peligro para el medio ambiente (Kwpp y Jewell,

1992).

Para hacer al polietileno biodegradable se requiere modificar su nivel cristalino, peso

molecular y propiedades mecánicas la cual lo hacen resistente a la degradación (Albertsson et

al., 1994). Para convertir al polietileno en polímero biodegradable basta con reducir su

longitud de cadena por oxidación de tal manera que sea accesible a la degradación microbiana

(Bikiaris et al., 1999).

La biodegradación de polietileno se produce por dos mecanismos: hidro-

biodegradación y oxo-biodegradación (Bonhomme et al., 2003). Estos dos mecanismos es de

acuerdo con las modificaciones con los dos aditivos (almidón y pro-oxidante), utilizados en la

síntesis de polietileno biodegradables. La mezcla de almidón y polietileno tiene una fase de

almidón continua que hace que el material sea hidrófilo y, por tanto, catalizada por enzimas

amilasa.

Los microorganismos pueden acceder fácilmente, atacar y eliminar esta parte. Así, el

polietileno hidrófilo con matriz continúa siendo hidro-biodegradable. En caso del aditivo pro-



oxidante, la biodegradación ocurre por foto degradación y en seguida degradación química. El

pro-oxidante es una combinación de metal, después de la transición, se realiza la catalizacion

térmica de metales para producir degradación oxidativa y la biodegradación de productos de

bajo peso molecular se produce en seguida (Bonhomme et al., 2003).

Polietileno con Almidón.

Debido a que la degradación de compuestos poliméricos provenientes del petróleo se

lleva a cabo en forma muy lenta, se ha propuesto desde hace algunos años la fabricación de

plásticos de un polímero recalcitrante (generalmente PE) con almidón. La adición de

biopolímeros a polímeros derivados del petróleo o de origen sintético puede conferir al

material mayor susceptibilidad a la autooxidación, debido a la matriz porosa que queda

después de la degradación del aditivo biopolimérico, asociado con la pérdida de sus

propiedades mecánicas, incrementando la permeabilidad y la relación superficie/volumen, y

esto facilita el proceso de degradación abiótica. Si el nivel de almidón excede de 41% (peso)

puede tener lugar una continua degradación, dejando desintegrada la matriz polimérica.

El principal problema con el uso del almidón para la síntesis del copolímero PE-

almidón es la naturaleza hidrofilica del mismo y la característica generalmente hidrofóbica de

la matriz polimérica. El primer producto en el mercado, hecho de polietileno con un contenido

de almidón (7% aproximadamente), fueron las bolsas para supermercado llamadas Ecolyte. Se

plantea que además de bolsas para supermercado, las películas plásticas con almidón pueden

utilizarse también para recubrimientos de revistas, bolsas de lavandería u hospitales, y de usos

agrícolas (Volke, 1998).

Polietileno Modificado con Aditivos

La incorporación adicional de aditivos prodegradantes en una matriz de PE significa un

potencial para la degradación por mecanismos abióticos (en ausencia de seres vivos), tales

como la foto y termooxidación. Existen moléculas fotodegradables que pueden usarse en PE

de alta o baja densidad, en las cuales la degradación es activada por luz ultravioleta. Para las

películas de PE que contienen fotooxidantes y prooxidantes (metales de transición), los

iniciadores primarios de la oxidación son la luz y la temperatura, respectivamente. Ambos

compuestos producen radicales libres sobre las cadenas de PE, causando la pérdida de sus



propiedades fisicas y su posterior oxidación, lo cual aumenta las posibilidades de un ataque

microbiano sobre el plástico.

Sólo después de una copolimerización del etileno con aceites vegetales naturales (más

de 4 1%), o con una variedad de monómeros (en proporciones de 70%) que pueden

introducirse en la cadena carbonada del etileno, tales como grupos carbonilo, éster, hidroxilo o

carboxilato, es posible obtener copolímeros más biodegradables, debido al incremento en la

polaridad e hidrofilicidad de la estructura polimérica. Algunas empresas han desarrollado

recientemente polímeros degradables por métodos físicos o químicos, que contienen una

matriz de PE con aceites vegetales naturales, metales de transición o con una variedad de

monómeros (Volke, 1998).

Ventajas de los Polímeros Degradables

Los polímeros biodegradables no representan una solución definitiva para la

eliminación de los residuos plásticos, debido a su alto costo y a que por el momento sólo

pueden reemplazar a algunos polímeros en usos específicos. Las tendencias en el futuro se

deben dirigir a controlar el proceso de biodegradación para la obtención de productos útiles.

Una posible solución sería aquella donde los polímeros biodegradables se utilicen en

aplicaciones específicas cuando aporten beneficios adicionales. Algunos ejemplos de usos son:

en bolsas para la basura, en agricultura (como sistema de dosificación controlada de

herbicidas, fertilizantes o nutrientes), en la industria alimenticia (como embalajes de alimentos

orgánicos), en medicina (para suturas quirúrgicas que sean reabsorbidas en el cuerpo humano,

como sistema de dosificación de drogas, implantes reabsorbibles, etc) (Cyras, 2005).

Díaz (2012) menciona que entre las ventajas de los polímeros biodegradables es que se

descomponen al término de su función y sirven como alimento para los microrganismos, no

generan residuos contaminantes en el suelo y medio ambiente, ni requieren muchos

energéticos para su fabricación, además de que se elaboran con polímeros naturales

económicos y abundantes



Métodos de Medición de la Degradación de Bioplásticos

Existen normas internacionales que regulan y miden la velocidad de los procesos de

degradación y de biodegradación tanto en Estados Unidos como en Europa. Las más

conocidas son:

De E.U: ASTM D6400-99 "Especificación Standard para los plásticos compostables"

establece los requisitos y la norma ASTM D5338-98 "Método de ensayo Etándard para

determinar la degradación aeróbica de los materiales plásticos en condiciones controladas

mediante un procedimiento para medir la degradación aeróbica.

De Europa: EN 13432 "Requisitos de los envases y embalajes valorizables mediante

compostaje y biodegradación" y la norma EN 14855 "Determinación de la biodegradabilidad

aeróbica final y desintegración de materiales plásticos en condiciones controladas" que es la

norma que describe el procedimiento del análisis.

Los métodos de ensayo determinan la biodegradabilidad total, el grado de

desintegración y la eventual ecotoxicidad del material degradado. Se realiza bajo condiciones

de un proceso de compostaje aeróbico intensivo. Se utiliza un inoculo maduro de composta

estabilizado mezclando el material de ensayo con el inóculo a razón de 5-10% y se introduce

en un recipiente estático donde se composta intensivamente bajo condiciones de oxígeno,

temperatura y humedad óptimas durante un período de no más de 6 meses. Este método está

diseñado para simular las condiciones de compostaje aeróbico.

El dióxido de carbono generado y el oxígeno consumido se miden continuamente a

intervalos regulares en recipientes de ensayo para determinar la producción acumulada de

dióxido de carbono. El porcentaje de biodegradación se mide mediante la relación entre el

dióxido de carbono generado y la cantidad teórica máxima de dióxido de carbono que puede

producirse a partir del material de ensayo. Ejemplo, un 75% de biodegradación significa que

un 75% de los átomos de carbono (C) presentes en el material de ensayo se convirtieron a

dióxido de carbono (CO2). El método también determina la velocidad del proceso de

conversión. La incubación debe realizarse a una temperatura constante de aproximadamente

58 oc.

La segunda etapa del método es la medición de la desintegración ó descomposición

física del material en fragmentos pequeños debe quedar el material totalmente desintegrado.

Por último se deben determinar los efectos ecotóxicos que pudiera tener e! plástico


VI:N'IA.JAS N DESVETA.JAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLI('ACIÓ LA AGIUCtILTURA SUST ENTABLE O ECOLÓGICA

biodegradable en el desarrollo de las especies vegetales, no deben introducir niveles

icos para el medio ambiente. Para comparar este tipo de inaceptables (le metales pesados tóx

composta con compoSta natural, se realizan siembras en dichos materiales orgánicas y se

comparan mediante la velocidad de germinación y la cantidad de biomasa vegetal producida

por las plantas en ambas pruebas.

Termo degradación: ASTM D4102 y D4871 evalúan la degradación térmica

colocando el material plástico en una estufa a temperatura constante, entre 6() y lOt) O(

dependiendo del tipo (le polímero, con circulación de aire y se evalúa a intervalos constantes

sus propiedades mecánicas (elongación, tensión de rotura, etc.), peso molecular, tiempo de

lragilización y visualmente. A este ensayo también se le denomina Envejecimiento Térmico.

El material plástico sufre un proceso (le degradación con pérdida de las propiedades y

desintegracion en un período variable de semanas a meses.

Foto degradación: Se mide mediante las normas ASTM D5208, D53 y 1)3826. Una

de las más usadas es la primera 1) 5208 denominada Practica Estándar para la Exposición

Entidad Técnica Profesional Especializada en Plásticos y Medio Ambiente a la Luz

Fluorescente Ultravioleta de Plásticos Fotodegradables". Se trata de ensayos acelerado de

degradación por rayos ultravioletas mediante lámparas especiales que emiten radiación

ultravioleta reduciendo el tiempo respecto a la exposición a la radiación natural del sol.

Básicamente los métodos consisten en exponer los envases plásticos a la radiación de las

lámparas en algunos casos combinados con la acción de lluvia con intervalos determinados. La

degradación de los materiales plásticos bajo estas condiciones se produce en períodos desde

los 15 a 6() días, o más, algunos ensayos demoran hasta 6 meses. El proceso de degradación se

monitorea mediante la medida a intervalos constantes de las propiedades mecánicas, medición

del índice (le carbonilo, inspección visual, etc. (Plastivida, 2007).

Las normas de regulación para la degradación de materiales plásticos establecen ciertos

criterios como son:

y' Desintegración: La habilidad de fragmentarse en partículas no visibles y permitir la

bioasimilación y crecimiento microhiano

y' Biodegradación: La conversión del carbón en dióxido de carbono en niveles entre el

60% y el 90%, en el término de 180 días para los estándares ASTM 1)6400.

Fspccialización en Química Aplicada con opción en AGROPLASTl(tJLTURA 71)

VEN FAJAS \ DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA Sil APLICACIÓN EN - LA ACRI(:tLTURA SUSTENTABLE O ECOLÓCICA

y' Seguridad: que no haya evidencia de eco-toxicología en el compuesto final y que los

suelos sean aptos para el desarrollo de las plantas

" Toxicidad: Que las concentraciones de metales pesados sean inferiores al 509, de los

valores permisibles en los suelos modificados (Scott, el al., 2009).

La producción (le CO2 es usualmente medida por pasar aire libre de CO2 sobre la

superficie (le la muestra mantenida a temperatura constante. El CO2 liberado es arrastrado por

la corriente de aire que fluye y puede estiniarse por medios gravimétricos o volumétricos

después (le la adsorción. Los procedimientos manométricos también han sido a(lapta(los para

los ensayos de descomposición. En la técnica manométrica, el intercambio de gas es medido

en dos matraces o respirónietros en la presencia y ausencia de álcali. El primer niatraz (con

álcali) delecta el consumo (le 02 el segundo (sin álcali) detecta el consumo (le 02 y la

liberación de CO2. La diferencia entre los manómetros agregados a los (los matraces da la

proporción (le CO, producido.

ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO SOBRE EL TEMA

Se estima que el 41% de plástico se utilizan en embalaje, y que casi la mitad de

volumen que se utiliza para envasar productos alimenticios. Los materiales biopolímeios

adecuados para el envasado se utilizan a menudo en los productos agrícolas.

Como bien se sabe el uso de plásticos seguirá su marcha y esto ira avanzando a medida

que avanza el crecimiento demográfico por la demanda de alimentos, lo que quiere decir que

el uso de plástico seguirá aumentando, si no ponemos atención a la acumulación de residuos

plásticos, seguiremos deteriorando mas a nuestro planeta, la contaminación se aumentará y

acabaremos COl la poca biodiversidad que aun existen.

Por tal razón los iiivestigadores se han dado a la tarea de buscar alternalivas para ver la

manera de disminuir la contaminación por los plásticos, creando polímeros a base de recursos

naturales, que sean biodegradables al cabo (le cierto tiempo y así disminuir su acumulación en

los campos (le cultivo, ríos, etc.

Los países Europeos son los principales lnvestiga(lores de los biopolímeros, sin

embargo otras áreas también se están preocupando por el desarrollo de estos materiales,

Lspcciahzación en Química Aplicada con opción en "AGROPLASI ICtJLI URA' 71

V'FA.JAS \' DESVENTAJAS DL LOS rLÁSTICOS DEGRAL)ABLES PARA SL' APLI(A(IÓN tN LA ACRICLL'ILJRA SUsTENTABLE: O ECOLÓGICA

Sn-- - -

principalmente China por su gran población sobre una superficie muy pequeña, por lo tanto la

disposición responsable son consideraciones clave para la preservación del espacio. Por Ial

razón, los investigadores chinos se están centrando en el refinamiento de los

polihidroxialcanoatos producidos por bacterias, investigadores Norteamericanos también están

interesados en el desarrollo de biopolímeros (Kolybaba ci al.. 2003).

Las películas fotodegradable.s de polietileno que Contienen almidón se han desarrollado

y aplicado en la agricultura, son más capaces de elevar la temperatura, conservar la humedad y

aumentar los rendimientos comparando con las películas de polietileno comunes, además se

degradan en el medio ambiente después de su USO. Los periodos de inducción del polietileno

hflo biodegradable oscila entre 46 y 64 semanas satisfaciendo las necesidades de los cultivos

agrícolas, las partes enterradas también tienen buena degradabilidad (Wang ci al.. 2004).

Los plásticos biodegradables (poliésteres) también se han desarrollado con éxito en los

últimos años, los cuales incluyen los polihidroxialcanoatos. polilacticos, policaprolactona,

polisacaridos, copolimeros o mezclas de estos. Los mas importantes son los 3-hidroxibutirato

y poli (3-h ¡el roxibutirato-co-3-hidroxivalerato).

Recientes investigaciones han demostrado la efectividad de algunos biopolímeros

degradables y la efectividad de los microorganismos para degradarlos, debido a los resultados

han siclo aceptados por los agricultores. Yamada-Onodera ci al., (2001) encontraron la

capacidad de los hongos y las cepas de .S'ti'cp/oinvce.s para atacar al polietileno degradahlc, esto

consistió en analizar bolsas que contienen 6% de almidón. Se aislaron a ocho diferentes cepas

de '/rcpIannccs, dos hongos A/lacar iwí.vi/ NRRL 1835 y ; speiillii.r flavas. El estudio se

realizo en piezas de polietileno de baja densidad enterrado en el suelo junto con la mezcla

depuradora y al cabo de diez nieses se examinaron en un microscopio y se noto la presencia de

hongos en la superficie del plástico, lo que indica la posible utilización del plástico como una

fuente de alimento (Shah, 2007). Las cepas de hongos aislados fueron identificados como

í'uxci,iuiii sp. AF4, Aspergilfu. íerrcu. y especies de I'enici/liuin AF5. AFÓ. La capacidad de

las cepas de hongos para formar una biopelícula sobre el polietileno se atribuyó a la

disminución gradual de la hidrofobicidad de su superficie (Gilan el al.. 2004).

Shah (2007) reportó que después de seis meses de haber enterrado una película de

poliuretano, fueron aisladas cinco sepas bacterianas que se identificaron como: I3acilli,.s sp. Al-'

8, Yp. AF1., ítiicracoccus sp. AFI 0, /1,1 lirohacler .sy,. A FI 1 y

Lspc&:ializución en Quiin ica .\plicada con opCión en 'ACROPLASi' Kl 1.. 1 URA— 72

VENTAJAS Y I)ESVENTA.JAS DE LOS PLÁSTICOS DECRADABLES PARA SU APLICACI(')N EN LA ACRICU LTtJRA SLSTENTABLE O E(OLÓCICA

xp. El aislamiento bacteriano se enurnera para la actividad polyurethanolytic por la formación

(le zonas libre de colonias bacterianas alrededor cuando el azul de Coornassie R-25() se ha

añadido a medios de cultivos minerales que contienen poliuretano. Este es un ensayo de

detección rápida para bacterias /)o/YIIFelIlw!olvuic. El método fue usado para Contar las

bacterias depredadoras viables de poliuretano y caracterizar las enzimas degradantes. La

detección (le /)olvu/elhanus'e en un gel de poliuretano se basa en la capacidad (le las enzimas

para despolimerizar e hidrolizar el sustrato (Howard el cii., 1999).

La necesidad de desarrollar un acolchado plástico con actuaciones físicas, mecánicas y

ópticas equivalentes a la cobertura de polietileno convencional y biodegradable aún durante un

período de tierripo especítico representaría una herramienta importante para los productores,

especialmente los productores de hortalizas.

Se realiza un estudio sobre la viabilidad de la utilizar películas plásticas degradables

para la producción de cultivos hortícolas indicando que las películas bio-foto-degradablc plata

y negro de polietileno que contiene 20% de almidón degradado después de 56, 83. 3, y 33

días. El almidón incorporado acelera la degradación rápida de las películas. Se concluye que

no se observo diferencia en el rendimiento, así como el contenido de metales pesados (P). Ni.

Cu, Cd, y Cr) en la parte comestible de los cultivos de coles, mostaza y lechuga que fueron

cultivadas en el suelo sin o con incorporado de desechos de películas de polietilcno

degradable en seis años consecutivos. Resultados similares se obtuvieron también en otro

ensayo sobre el melón y arroz durante cuatro años consecutivos en el cual no se observaron

diferencias en el peso (le la cabeza y cualidades (vitamina (1', el total de solidos solubles y libra

cruda) entre los tratamientos testigo (Yang y Wu 2001).

Cuatro formulaciones de cobertura de plástico, dos lotodegradable (negro y

transparente) y dos foto-biodegradable (negro y transparente), se evaluaron en cultivo (le

melón 'híbrido Laguna" y en comparación con dos plásticos convencionales (negro y

transparente), como los tratamientos de control, así como suelo desnudo. La respuesta de las

películas degradables fue similar a los convencionales, y todos los acolchados de plástico

superaron al tratamiento en suelo desnudo. Se observó que todas las coberturas de plástico

causaron precocidad ( días en la tioración, y 3 dias en la cosecha en comparación con el suelo

desnudo (Quezada el al. 2003).

Especialización en Química Aplicada con opción en AGROPLAST RL'r;lLRA 73

VEINFAJAS \ DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA St APLI(A:IÚN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

En otra prueba realizada 11 tipos de cubierta plástica fueron probados: Polietileno de

15 y 30 micras, cinco plásticos biodegradables de espesor 12, 13, 15, 20 y 25 micras, colores

distintos (negro y verde) y, por último, cuatro foto-degradables en color negro y 15 micras de

espesor. Se observaron diferencias significativas entre los plásticos en relación al rendimiento.

No hubo diferencias en relación al peso promedio de] fruto de tomate, y solo pequeños electos

en relacion con los parámetros de calidad industrial. Las mayores diferencias se presentaron en

la degradación de los diferentes materiales, siendo el más alto en los plásticos a partir de

compuestos vegetales (almidón de maíz, japa, etc.). Los plásticos loto-degrad al) les tienen la

desventaja (le que las áreas sombreadas no se degradan debido a que no están expuestos a la

luz solar (Armcndáriz el iiI. 2006).

Macua el al (2005) compararon nueve tipos de acolchados (Cuadro Y) de color negro y

de espesores de 15, 17, 20 y 25 micras respectivamente. Uno de los puntos importantes para

estas pruebas es valorar el espesor mínimo necesario para evitar la pérdida de consistencia y la

ruptura a etapas tempranas del cultivo. A mayor espesor se facilita la colocación, sin embargo

la degradación es mas lenta y el precio alcanza valores mas elevados, con un acolchado de 15

micras y 1.20 metros de anchura de polietileno normal para una hectárea oscila entre 110 y

120 kg, en tanto que para un plástico biodegradable pasa a ser de 15% a mas de 20%.

Cuadi-o 9. Plásticos de acolchados evaluados

TIPO DE POLÍMERO ESPESOR (Micras) CLAVE Polietileno normal 15 PE-14 Pol id ileno normal 25 PE-25 Biodegradable 1.5 MAT-15 Biodegradable 25 MAT-25 Biodegradable 17 BARB LN-1 Biodegradable 17 BARB LN-2 Biodegradable 17 BARB LN-3 Fotodegradable 20 SOLP G-8() Folodegradable 15 REY N-03-1

Macua el al., (2005).

De acuerdo a los resultados obtenidos concluyeron que los acolchados biodegradables

evaluados presentan las mismas ventajas que se esperan (le los acolchados tradicionales

refiriéndose a que no hubo diferencias significativas en rendimientos, tamaño y forma de los

frutos y sin dejar residuos en el suelo, los restos de plástico aun no degradados

Especialización en Química Aplicada con opckn en "AGROI'LASTICt:t itRA" 74

Figura 28. PE-15 (parte expuesta) Figura 29. PE-15 (parte cubierta)

Figura 30. MAT-15 (parte expuesta) Figura 31. MAT-15 (parte enterrada)

VENTAJAS 1' DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

completamente, terminan su degradación al enterrarse con la maquinaria al momentos de

preparar el terreno para el siguiente cultivo.

Respecto a los acolchados foto degradables, se degradaron las partes expuestas a la

radiación solar, en tanto que la parte enterrada no sufrió daño alguno (Figuras 32 y 33), por lo

tanto se tienen que exponer al medio ambiente y aun así quedan algunos residuos presentes en

el suelo. En cuanto a los plásticos biodegradables (Mat-15) quedan desintegrados tanto la parte

que estuvo a exposición del medio ambiente como la parte que estuvo enterrada en el suelo

(Figuras 30 y 31), estos comparados con los biodegradables (BARB LN-1,) dieron el mismo

efecto, al ser degradados en casi su totalidad al termino del cultivo, tanto en la parte expuesta

(Figura 34) como en la parte cubierta por el suelo (Figura 35). En tanto que los polímeros

convencionales (Figuras 28 y 29) no sufrieron daño alguno tanto en la parte enterrada en el

suelo, como la parte del plástico expuesto a la intemperie.

-

lU Especialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 75

Figura 32. SOLP G-80 (parte expuesta) Figura 33. SOLP G-80 (Parte cubierta)

Figura 34. BARB LN-1 (parte expuesta) Figura 35. BARB LN-1 (parte cubierta)


En una investigación realizada por Merchán et al (2009) se estudió la degradación

aerobia de distintas formulaciones de termoplástico fabricado a partir de almidón de maíz y

glicerina (ilastificante a 30% y 40%) monitoreando la evolución de la liberación de dióxido de

carbono en el campo de acuerdo a la norma ASTM D5988-03.

La prueba se llevó a cabo en ambiente controlado (oscuridad y temperatura de 19°C)

proporcionando periódicamente una aireación natural cada 3° y 4° día durante 30 minutos

determinando al mismo tiempo la cantidad de dióxido de carbono producido por los

microorganismos presentes al descomponer la muestra.

El dióxido de carbono producido reacciona con la solución de hidróxido de potasio

(KOH)2 según la reacción.

2KOH +CO2—K2CO3+H20

El hidróxido remanente se determina por titulación con ácido clorhídrico (HC1). Con la

relación estequiométrica de la reacción entre el KOH y el CO2 se determinan las moles de CO2


VCNT4,10 Y RSYTAJAS DE LPS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA $U APLICACIÓN EN íuLü Ñ Á SÍL cótÓIc

que reaccionaron. El porcentaje de biodegradación se reporta respecto al contenido teórico de

carbono, según la ecuación,

la QY0400n çk la 49grgdggión dla p!tçila çI almin ftiiira ) n glicerina y con esto se afirma que al aumentar la concentración de glicerina como

plastificante, incrementa el porcentaje de biodegradación a las condiciones analizadas. Las

mediciones de CO2 producidos se representan en la siguiente grafica.

Figura 36. Porcentaje de biodegradación de almidón plastificado con glicerina.

Otra de las aplicaciones que se está teniendo de los plásticos para empaque de

productos agrícolas, es el uso de plásticos orgánicos a base de almidón vegetal para el

empaque de bananos en Republica Dominicana para su exportación a Europa.

Se llevo a cabo una prueba de comparación del plástico orgánico (Figura 37) contra el

empaque de polietileno normal (Figura 38), en el cual el producto empacado con plástico

natural, se mantuvo siempre fresco, mientras que con el empaque de polietileno convencional

se observa que el producto presenta humedad consensada (Figura 39) y desarrollo de hongos

en la parte apical del banano, también presenta aspecto de quemaduras en la superficie del

producto.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRÁDABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Figura 37. Empaque de plástico natural a base de almidón para el empaque de banano.

ii&,Irt..............

Figura 38. Empaque de polietileno convencional para el empaque de banano

Figura 39. Resultados por el uso de empaque con polietileno convencional

(alecoconsult.com/arnold/pdflMao,%2øbanano,%2ønoviembre%202003 .pdf

).



Con base a un proyecto de investigación realizado por Segura et al (2007) demostraron

que las bacterias productoras de polihidroxialcanoatos, se pueden obtener fácilmente de

desechos orgánicos y suelo. Este trabajo consistió en:

De 4 muestras de suelo se tomaron 0.5 gr de cada una y se suspendieron en 10 ml de

Sulfato de Magnesio (MgSO4),

Se prepararon 2 litros de agar nutritivo el cual se colocaron en cajas de Petri

De cada solución se hicieron 2 cajas de agar y se pusieron a incubar durante una noche

a 30°C

Se aislaron cada una de las colonias obtenidas en agar nutritivo, se enriqueció el medio

de cultivo de las bacterias y se sembraron en cajas de Petri con hidrolizado de gabazo

de caña.

Las colonias obtenidas se colocaron en sudan negro para clasificar el tipo de bacterias

obtenidas y se observan al microscopio.

De las dos muestras de caña de azúcar se obtuvieron 200 colonias y las sembradas en

tierra de composta se obtuvieron 30 colonias. A manera de conclusión, comentaron que

existen maneras más fáciles de obtener bacterias productoras de polímeros naturales el cual en

un futuro va a disminuir el costo de producción de estos polímeros, disminuyendo sus costos y

disminuyendo las desventajas frente a los polímeros convencionales.

Kapanen et al (2008), evaluaron el desempeño de las películas biodegradables a base

de almidón y su impacto ambiental utilizando tres películas de acolchado blanco

biodegradable (Mi, M2 y M3) y dos películas biodegradables transparentes para túneles bajos

(Li y L2) en un cultivo de fresa protegida (figura 40), dos películas de LDPE convencionales

color negro con una película transparente para túnel bajo (LO) utilizándose como referencia

convencional o testigo. Se demostró que las películas biodegradables son suficientes para las

plantas de fresa, el acolchado mantuvo sus efectos durante 9 meses y las películas

transparentes para microtúnel en arcos de acero duraron 6 meses. También se demostró que las

películas biodegradables tienen propiedades comparables que las películas convencionales y al

ser enterradas en el suelo por la maquinaria después de la cosecha se degradaron en un plazo

razonable sin dejar residuos contaminantes en el suelo. Con este trabajo se amplía el campo de

u


VENTAJAS DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

los plásticos biodegradables para adoptar el uso de plásticos elaborados a base de recursos

renovables como el almidón.

Figura 40. Aplicación de acolchado y microtúnel en cultivo protegido de fresa.

Wang et al (2004) evaluaron cuatro películas foto-biodegradables de 15 micras de

espesor y 15% de almidón marcadas como A, B, C y D, contra una película de PE

convencional y contra un testigo (sin acolchar). En esta prueba se evaluaron la conservación

de temperatura en el suelo, rendimiento de algodón y maíz y biodegradabilidad de las

películas al finalizar el cultivo. La temperatura del suelo aumenta con el uso de acolchado, sin

embargo observamos en el (Cuadro 10) que la temperatura mas alta en los primeros 5 cm de

profundidad se presenta con el uso de la película foto-biodegradable, siendo mejor que el

acolchado convencional, además de ser degradable.

Cuadro 10. Temperatura (°C) media del suelo a una profundidad de 5 cm.

Tratamiento 25 de abril 30 de abril 03 de mayo - 1ç9 12

PE convencional 18.4 18.7 21 P111 2 1



Cuadro 11. Rendimiento promedio de maíz y algodón

Muestra Algodón Maíz 756

Pelíeula B PBD-PE 66:2.1 74.8

794 Película D PBD-PE 664.1 80,4

7 Sin Acolchar 552.8 50.8

En el Cuadro 11 se observa que las películas fotodegradables tienen casi las mismas

respuestas que la película convencional en cuanto a rendimiento se refiere para la producción

de maíz y algodón, incluso la muestra D mostro ser mejor que el plástico convencional,

refiriéndose a la muestra sin acolchar presento menor ventaja frente a esta variable.

Cuadro 12. Las tasas de degradación de las películas de PP-PE enterrados en el suelo

2-12 de Agosto 2-21 de agosto 2 aosto-3 septiembre 0.96 332 09111

Presente 08447 0 0731 1328 19.28

El Cuadro 12 muestra las tasas de biodegradación de las películas de PBD-PE

enterrados en el suelo. Durante los primeros 10 días, la pérdida de peso llega a 8.6% en peso,

mientras que al plazo de un mes, pierde 19.28% de peso, lo que significa que no sólo tenía

almidón en la película sino también las otras composiciones tales como polietileno.

Como conclusión, las películas PBD-PE con almidón tienen las mismas propiedades

para aumentar la temperatura del suelo, conservación de humedad y rendimiento de las

cosechas, comparados con las películas convencionales. Además de degradarse

ambientalmente después de terminar sus funciones. Tomando en cuenta que los periodos de

inducción de las cuatro películas foto-biodegradables (A, B, C y D) fueron de 46 a 64 días, lo

que básicamente satisface las necesidades de los cultivos agrícolas. Las películas PBD-PE

enterrados en el suelo también tienen buena capacidad de descomposición.

Actualmente en España existe una empresa llamada Tyrma que se dedica a reciclar

materiales de uso agrícola procedentes de diferentes partes del norte España (Figura 41 y 42).

Tyrma ha desarrollado su propio proceso, con el objeto de lavar, triturar, secar y extruir el

polietileno, obteniendo finalmente un producto de polietileno de baja densidad negro


VT4JAS Y PSVENTAJAS !E LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN '

granulado. El proceso tiene como principal objetivo el respeto a los criterios

Mediotimbientales más etrietos.

Figura 41. Instalación interior de la recicladora de plástico TYRMA.

Figura 42. Instalación interior de equipo y maquinaria de la recicladora de plástico TYRMA

(tyrma.es/webtyrmaPEBD.html).

Angaji y Hagheeghatpadjooh (2004) hicieron una preparación de polietileno de baja

densidad biodegradable a base de almidón-urea para aplicaciones agrícolas. El LDPE se

elaboro con resma de densidad de 0.92 gcm3. Se utilizo como agente de acoplamiento el ácido

poliacrilico y poliacrilato de sodio, como iniciador de radicales, peróxido de benzoilo y como

acelerador de la degradación, estearato de magnesio como autooxidante, dioctilftalato como

plastificante.

Para la evaluación de la biodegradación se realizo con bacterias Aspergillous niger, al

observarse en microscopio se nota que las muestras de película presenta la formación de

orificios causadas por las bacterias además también atacaron la resma y como consecuencia

forman grietas finas. La velocidad de la degradación del almidón depende del medio ambiente

y de la cantidad de almidón (%). Se concluye que estas mezclas se pueden aplicar como

Especialización en QuímiQa Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 82

VENTAJAS Y DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN i AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLTCA *

plásticos agrícolas como bolsas para flores, películas para envasado en donde se desea una

rápida degradación.

Las preocupaciones económicas para los biopolímeros deben ser en como se

desarrollan, porque el futuro de cada producto depende de su competitividad de costos, y de la

capacidad de la sociedad para pagar por ellos. Muchos gobiernos están introduciendo

iniciativas destinadas a fomentar la investigación y el desarrollo de polímeros de base

biológica. La mayor parte de Europa y América del Norte los políticos y los responsables

políticos apoyan el trabajo en esta área, con el gobierno alemán son particularmente

interesada (Grigat et al. 1998).

AREAS DE OPORTUNIDAD

Las áreas de oportunidad para los plásticos degradables, principalmente en el ámbito

agrícola, se encuentran en las áreas donde se cultive con el uso de acolchados, túneles bajos o

microtúneles y rafia para tutoreo principalmente. También tienen amplio rango de aplicación

en el proceso de poscosecha, en el proceso de empaque principalmente en productos

perecederos, que no duran mucho tiempo almacenado, básicamente para facilitar su transporte

y conservar la calidad del producto, en el cual al llegar al consumidor final, el empaque será

desechado, para iniciar su proceso de degradación.

El consumo de plásticos para la agricultura mundial que ha aumentado drásticamente

desde 1991, alcanzando un nivel de 1'469,300 hectáreas (Cuadro 13) tomando en cuenta

únicamente las áreas de aplicación para los plásticos degradables (Túneles bajos, acolchados,

cubiertas flotantes, en el que se incluyen invernaderos y túneles altos, en el que se puede

utilizar el acolchado dentro de los invernaderos para mejorar aun mas, las condiciones de

cultivo.


J

VENTM AS Y PYTAA ?E !4?! T!Ç E PI ?4WS §I Ç4Ç!N tÁÜLÜA SÚSENTABLEÓ ECOLÓGICA

Cuadro U. Estimaciones de consumo de plástico para producción agrícola, en diferentes

áreas, en toneladas.

TécnÍca 1985 1991 1999 2002 2005 10 1iI I8 ÍTOO 1 7O000 178,000

.o1.hado 270,000 370.000 0)1) 670,000 7 3, 0300 2 00

40,00 4000 48,000

Invernaderos y 180,000 350,000 450,000 475,000 513,000 túneles altos '1FotI 5O00 864i00 1 208 000 133 0 1 49300

De acuerdo al cuadro anterior, tomando en cuenta las cifras de¡ 2005, se tiene un

mercado potencial a nivel mundial de 338,200 toneladas anuales de plástico degradable que se

necesitarían para cubrir con microtúneles o túneles bajos la superficie de 178,000 ha

reportadas en el 2005, ya que se necesita de 1.9 ton de película para microtúnel para cubrir 1

ha de túneles bajos. Así mismo, si se necesitan aproximadamente 0.2 ton de plástico para

acolchado para cubrir 1 hectárea, tendríamos un mercado potencial de 146,060 toneladas de

plástico degradable para acolchado para cubrir las 730,300 ha reportadas. En cuanto a

invernaderos y macrotúneles o túneles altos, se reportó en 2005 una superficie de 530,000 ha,

si consideramos que el 30% de esa superficie utilice en los invernaderos y túneles el sistema

de acolchado, entonces tendríamos que sumarie a las 146,060 toneladas 31,800 más por las

159,000 ha de invernaderos y túneles altos que utilizan el acolchado plástico, por lo que se

necesitaría una cantidad de 177,860 ton de plástico para acolchado degradable.

De igual forma si se necesitan aproximadamente 0.3 ton de rafia por hectárea en

cultivos susceptibles al entutorado y suponiendo que el 30% de la superficie de invernaderos

se dedique al cultivo de tomate y pepino que requieren de un sistema de tutoreo, tendríamos

159,000 ha que requerirían de 47,700 ton de rafia solo considerando la superficie de

invernaderos, sin embargo estos cultivos también se producen bajo malla sombra y a campo

abierto, con lo que esta cantidad incrementaría considerablemente.

En nuestro país existen pocas estadísticas de agricultura protegida, o de la superficie

agrícola que utilice plásticos agrícolas, sin embargo si tomamos en cuenta las cifras obtenidas

por la Asociación Mexicana de Agricultura Protegida (AMPAC) en el afo 2010 que

reportaban 15,300 hectáreas en agricultura protegida correspondiendo el 44% de construcción

para invernaderos y 51% para mallas sombra y consideramos que al menos la mitad de esa


YNTW'SS Y PMENTAMS JE LOS ILÁSTJCOS UEGRAU44BLES PRA Sil APLICACIúN E LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

superficie utilice la técnica del acolchado, entonces 7,650 hectáreas de agricultura protegida

necesitarían al menos de 1,530 ton de película para acolchado degradable.

Si también consideramos que de esas 15,300 hectáreas, el 30% (4,590 ha) se dediquen

al cultivo de tomate y pepino que requieren de un tutoreo, tendríamos que para suplir esta

necesidad de necesita de 1,377 toneladas de rafia para conducir estos cultivos.

Referente a los empaques para productos agrícolas no se tienen estadísticas de uso, sin

embargo se tienen reportes que se están utilizando bolsas plásticas a base de almidón para el

recubrimiento de bananos, para cubrirlos de las bajas temperaturas y del ataque de algunos

insectos. También se han probado plásticos orgánicos, a base de almidón de maíz para el

empaque de bananos para exportación.

Hay muchas aéreas de oportunidad para la expansión de los bioplásticos en la industria

de los plásticos, Chau y Yu (1999) estima que la generación de residuos plásticos crecerá un

15% anual en los próximas décadas. La sustitución completa de los plásticos a base de

petróleo como materia prima por los basados en recursos renovables como materia prima los

llevaría a un nivel de dióxido de carbono más equilibrado en la atmósfera (Dahlke et al. 1998).

Sin embargo, es absurdo esperar un remplazo total de polímeros convencionales por parte de

los biopolímeros a corto plazo. La expansión hacia determinados mercados de nicho parece ser

la opción más viable.

Aunque los plásticos sintéticos son una opción económicamente más viable que los

biodegradables, un aumento de la disponibilidad de los plásticos biodegradables permitirá que

muchos consumidores las elijan en función de su eliminación ambientalmente responsable.

Los plásticos biodegradables desarrollados a base de almidón o fibras de celulosa

parecen ser los más propensos a experimentar un crecimiento continuo. Los plásticos

elaborados por microorganismos cultivados son científicamente válidos, y una idea novedosa,

pero la infraestructura necesario para expandir comercialmente su uso es todavía costoso e

inconveniente para el desarrollo (Kolybaba et al, 2003).

pializclAn eg Qufmjça Apliçada çon pck'n cii 4ApPS't1C(JtTJgA" 85

YklyTAJA§ Y P 'NTS LOS PL4STIÇ0S1M)ALES RARA SU APLJCiSCIÓN LA AGICÚLURA SUSTÉNTABÉ Ó ECOLÓGic

CONCLUSIONES

' Las películas de acolchado foto-biodegradables y oxo-biodegradables presentan

mejores ventajas en las principales variables (rendimiento, precocidad, calidad y

uniformidad en tamaño de fruto) para el cultivo de hortalizas.

V Los plásticos biodegradables para acolchado que tienen almidón u otros compuestos

naturales se degradan con mayor veloçidad y son capaces de elevar la temperatura del

suelo, conservar mejor la humedad y aumentar los rendimientos comparados con

plásticos convencionales.

' Los plásticos biodegradables no generan contaminación con metales pesados en los

frutos y suelos donde se han degradado plásticos fotodegradables durante 6 años

consecutivos.

y' Los polímeros naturales se pueden obtener de plantas vegetales (celulosa) o biomasa

(almidón) extraído de maíz, papa, etc. Que son recursos renovables, de bajo costo y

disponibles en la naturaleza.

Los polímeros naturales también pueden ser producidos por microorganismos como

bacterias a base de sacarosa, extraído de la caña de azúcar, además estos

microorganismos se pueden obtener de desechos orgánicos y suelo.

El proceso de obtención de biopolímeros a través de microorganismos, ha sido hasta

ahora una de las limitantes por su elevado costo de procesamiento, haciendo que estos

polímeros estén en desventaja frente a los polímeros convencionales.

1' Los plásticos biodegradables se incorporan al suelo una vez terminada su función,

sirviendo como alimento para muchos microorganismos y a la vez se mejoran las

condiciones físicas del suelo.

IU

YNTAMS Y DESY1NTMAS IE LQS P1ÁST1COS DEGRADABLES PARA SU APLLCACIÓN EN

LITERATURA REVISADA

Aanier, A.S., F. Rasan, A. Hameed, S. Ahmed. 2008. Biological degradation of plastics: A

comprehensive review. Department of Microbiology, Quaid-i-Azam University,

Islamabad, Pakistan,

Abou-Zeid D.M., R.J. Müller, W.D. Deckwer. 2001. Anaerobic biodegradation of natural and

synthetic polyesters, D issertation, Technical University Braunschweig, Germany. Web.

(opus.tu-bs.de/opus/volltexte/2001/246. Accessed 16 Dec 2011)

Agamuthu, P., and P.N, Faizura. 2005. Biodegradability of Degradable Plastie Waste. Waste

Management & Research, 23: 16. (ISI-Cited Publication).

Aggarwal, P. 1999. Degradation of a starch based polymer studied using thermal analysis.

Thermochemical. Acta; 340-341: 195-203.

Akutsu Y., T. Nakajima-Kambe, N. Nomura, T. Nakahara. 1998. Purification and properties

of a polyester polyurethane-degrading enzyme from Coinamonas acidovorans TB-35.

Appl. Environ, Microbiol; 64:62-7.

AIbertson, A.C; C. Berenstedt, and S. Karisson. 1994. Abiotic degradation products from

enhanced environmentally degradable polyethylene. Acta Polymers 45:97-103.

Andow, D.A. 2003. Biological invasions: Assessment and managernent of environmental risk.

Department Entomology University of Minnesota. St. Paul, MN 55108. United States.

Angaji. T.M. and Hagheeghatpadjooh. 2004. Preparation of Biodegradable Low Density

Polyethylene by Starch - Urea Composition for Agricultural Applications. Faculty of

Engineering, Tehran University, P.O. Box 17665-351. Vol. 23, No. 1

Anthony S.D., L. Meizhong L, E.B. Christopher, L.B. Robin, L.F. David. 2004. Involvement

of linear plasmids in aerobic biodegradation of vinyl chioride. Appl. Environ.

Microbiol; 70:6092-7,

Armendáriz R., J.I. Macua, 1. Lahoz, A. Santos, S. Calvillo. 2006. The use of different plastic

muiches on processing tomatoes. In: Ashcroft WJ (Ed.) Proc. 9th IS on the processing

tornato. Acta Hort. 724, pp 199-202.

II


VENTAJAS .Y DESYENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

LITERATURA REVISADA

AM Ahmid. 29E [ comprehensive review. Department of Microbiology, Quaid-i-Azam University,

Islamabad, Pakistan.

Abou-Zeid D.M., R.J. MUller, W.D. Deckwer. 2001. Anaerobic biodegradation of natural and

synthetic polyesters, D issertation, Technical University Braunschweig, Germany. Web.

(opus.tu-bs.de/opus/volltexte/2001/246. Accessed 16 Dec 2011)

Agamuthu, P., and P.N. Faizura. 2005. Biodegradability of Degradable Plastic Waste. Waste

Management & Research, 23: 16. (ISI-Cited Publication).

Aggarwal, P. 1999. Degradation of a starch based polyrner studied using thermal analysis.

Thermochemical. Acta; 340-341: 195-203.

Akutsu Y., T. NakajimaKambe, N. Nomura, T. Nakahara. 1998. Purification and properties

of a polyester polyurethane-degrading enzyme from Comamonas acidovorans TB-35.

Appl. Environ. Microbiol; 64:62-7.

Albertsson, A.C; C. Berenstedt, and S. Karisson. 1994. Abiotic degradation products from

enhanced environmentally degradable polyethylene. Acta Polymers 45:97-103.

Andow, D.A. 2003. Biological invasions: Assessment and management of environmerital risk.

Departrnent Entomology University of Minnesota. St. Paul, MN 55108. United States.

Angaji. T.M. and Hagheeghatpadjooh. 2004. Preparation of Biodegradable Low Density

Polyethylene by Starch - Urea Composition for Agricultura! Applications. Faculty of

Engineering, Tehran University, P.O. Box 17665-35 1. Vol. 23, No. 1

Anthony S.D., L. Meizhong L, E.B. Christopher, L.B. Robin, L.F. David. 2004. Involvement

of linear plasmids in aerobic biodegradation of vinyl chloride. Appl. Environ.

Microbio!; 70:6092-7.

Armendáriz R., J.I. Macua, 1. Lahoz, A. Santos, S. Calvillo. 2006. The use of different plastic

mulches on processing tomatoes. Tu: Ashcroft WJ (Ed.) Proc. 9th IS on the processing

tomato. Acta Hort. 724, pp 199-202.

FspecializaQión en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 87

a a a YT44 Y S)lT440 pp Po$ FJSTICQS R R4DiUJ.LS £R SL! U4ÇHN

LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA a

Balkcom M., B. Welt, and K.R. Berger. 2002. Notes from the packaging laboratory: Polylactic

acid an exciting new pakaging material. ABE339. Agricultura! and J3iological

Engineering Department. Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and

Agricultura! Sciences, University of Florida.

Barlaz MA., R.K. Ham, D.M. Sçhaefer. 1989. Mass-balance ana!ysis of anaerobically

decomposed refuse. J. Environ. Eng.; 115:1088-102.

Beaulieu, M.; Y. Beau!ieu, J. Melinard, S. Pandian, J. Goulet. 1995. Influence of Ammonium

Salts and Cane Molasses on Growth of Alcaligenes eutrophus and Production of

Polyhydroxybutyrate. App! Environ Microbio!. 61: p. 165-169.

Bello D. 2009. Plásticos biodegradables, una alternativa verde. Instituto Cubano de

Investigación de los Derivados de la Caña de Azúcar.

Bikiaris D, J. Aburto, 1, Alric, E. Borredon, M. Botev, C. Betchev. 1999. Mechanical

properties and biodegradability of LDPE b!ends with fatty-acid esters of amylase and

stareb. J, Appl Polyni. Sc¡.; 71:1089-100.

Billingham, N.C., M. Bonora, and D. De Corte, 2004. Environmentally degradable plastics

base on oxodegradation of condltiona! polyolefins. Plastics Solutions Canada Inc.

Biocng 1999; 87:752-5.Biosci,

Bonhomme, S., A. Cuer, A.M. Delor, J. Lemaire, M. Sancelme, C Scott. 2003. Environmental

biodegradation of polyethylene. Polym. Degrad. Stab.; 81:441-52.

Branco, S.M., 1984. Limnología sanitaria, estudio de la polución de aguas continentales.

Monografía Científica Nro. 28. Serie Biología, OEA, 119 páginas,

Brydson, J. 2000. Materiales Plásticos. Former Head of the Deparment of Physical Sciences

and Teehnology, Polytechnic of North London (Now Known as the Univesrsity of

North London),

Callejo M.J. 2002. Industria de cereales y derivados, pp.313-325. En AMV Editorial,

Ediciones y Mundi-Prensa. 1° Edición, Cap. 14. España.

Castro, C. 2007. Bountiful success Agrícola San Isidro. Fresh Americas 2007, Serie No. 1.

Meister Media Worlwide.

speclalIzación en QUImIQU 4p!iceda con opoión en 4AQ1QELASTICULTUA" 88

u u

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN

u LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Chandra, R. & R. Rustgi. 1998. Biodegradable polymers. Progress in Polymer Science. 1998;

23:1273-1335.

Chau, H., and P. Yu. 1999. Production of biodegradable plastics from chemical wastewater -

A novel method to resolve excess activated sludge generates from industrial

wastewater

CIESTAAM (Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la

Agroindustria y la Agricultura Mundial. 2002. Memoria del IX Seminario de

Presentación de Proyectos, Avances y Resultados de Investigación, PIHAAA-

CIESTAAM (2002). Compiladores: María Isabel Palacios, Rosaura Reyes y José Luis

Meléndez. Universidad Autónoma Chapingo/CIESTAAM. 137 p.

Cubillo D., S. Laprada y M. Guzmán. 2002. Evaluación de fundas Agriban, Santa Lucía

azufrada y una funda biodegradable para la protección de racimos de banano.

Corporación Bananera Nacional. Colombia,

Cyras V. y A. Vázquez, 2005. Polímeros biodegradables a partir de almidón, Revista de

Plásticos Modernos: Ciencia y Tecnología de Polímeros. ISSN 0034-8708, N°. 591,

2005, págs. 223-229

Cyras, V.P. 2005. Relación estructura, propiedades y procesamiento del material compuesto

biodegradable obtenido a partir de Policaprolactonalalmidón y fibra sisal. Asociación

Argentina de Materiales, Registro N°ISSN 1668-4788. Tesis Doctoral. Instituto de

Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales INTEMA Universidad Nacional

de Mar del Plata - CONICET

Dahlke, B., H. Larbi, H. Scherzer, R. Poltroek. 1998. Natural fiber reinforced foams based on

renewable resources for automotive interior applications. Journal of Cellular Plastics.

34(4): 361-379.Treatment Water Science and Technology. 39(10-11): 273-280.

Darts, B.C. Sin fecha. La agricultura sustentable, una perspectiva moderna. IPNI: International

Plant Nutrition Institute. http://ipni.net/ppiweb/mexnca.nsf/$webindex/

Davis, G. 2003. Characterization and characteristics of degradable polymer sacks. Materials

Characterization; 51: 147-157.


VENTAJiS Y DESVENTAJAS IE LOS PL4ST!COS pcR4DABLES RA SU PUCCIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

De Almeida, A., N. Ruiz, N. López, J. Pettineri. 2004. Bioplásticos: una alternativa ecológica.

Revista Química Viva 3: 122-133,

Díaz, A. 2012. Plan de Negocios, Diseño, Fabricación y Comercialización de Bolsas

Biodegradables. Facultad de Posgrados de la Universidad EAN, Bogotá, Colombia.

Elbanna K, T. Lütke-Eversloh, D. Jendrossek, H. Luftmann, A. Steinbüchel. 2004. Studies on

the biodegradability of polythioester copolymers and homopolymers by

polyhydroxyalkanoate (PHA)-degrading bacteria and PHA depolymerases. Arch

Microbiol; 1 82(2-3):212--25.

Escudero C. 2011. Determinación de la biodiversidad y toxicidad de materiales plásticos.

Universidad Politécnica de Cartagena. Septiembre, 2011.

Esper R.A., A. Mendoza y M. Soria. 2009. Bacterias productoras de polímeros

biodegradables. Centro Universitario Anglo Mexicano de Morelos, S.C.

(acmor.org.mx/cuam/2009/Bíologicas/234-CUAM%2OMor-Bacterias% 20Product

Esperanza, P. 2010, Plásticos en la agricultura: Una historia que apenas comienza.

ANIPAC(agricultura-en-I inea.com/20 1 O/O2/plasticos-en-la-agriculturahistoria.html)

Fedit. Centros Tecnológicos de España. 2008. Observatorio Industrial del Sector Químico.

Tendencias Tecnológicas Emergentes. Tendencias en el uso de la biotecnología en el

sector químico. Subsectores CNAE: 241-Fabriçación de productos químicos básicos y

242—Fabricación de pesticidas y otros productos agroquímicos

Fishnian, M.; D. Coffin, C. Onwulata and R. Konstance. 2004. Extrusion of pectin and

glycerol with various combinations of orange albedo and starch. Carbohydrate Polymer

57:401-4 13

Flores, C.E. 2009. Polímeros Vs. Plásticos. Revista Electrónica No. 14. Facultad de Ingeniería.

Universidad Rafael Landívar, ISSN: 2076-3166. Guatemala.

Fukijzalçi H, M. Yoshida, M. Asano, M. Kumakura, 1989. Synthesis of copoly (O, L-lactic

acid) with relative low molecular weight and iii vitro degradation. Eur Polym J;

5:i019-26.

VTAJS Y DESYErTAMS DE LQS PLÁSTICOS ois PiA $U M9ICAÇIÓN EN LÁ fjL SffÑ LgóróIcTK

Galdon, S.J. 2010. Los Plásticos. (slide.share.netldonbelerma2/losplasticos-5250663).

Consultado el 28 de agosto del 2012.

Gallego E., R.J. Goodey, F. Ayuga, and C.J. Brawn. 2004. Sorne practical features in

rnodelling silos with finite elernents. ASAE paper N° 0444150. Joseph Mich: ASAE.

Gho, J.G,, N. Billingharn, E. Chiellini, U. Swift, D. Wiles, and N. Katsaros. 2008. Guide EPI

Oxo-Biodegradable Plasties. Pisa 8, 1788 West Broadway, Vançouver, 13C, V6J IYI,

Canada. www,epi-global.com.

Cuan 1., Y. Hadar, A, Sivan, 2004, Colonization, biofllrn formation and biodegradation of

polyethylene by a strain of Rhodococcus ruber. Appl. Microbiol. Biotechnol; 65:97-

104.

Griffin G.J.L. 1994. Chemistry and Technology of biodegradable polymers. Blackie Academie

Professional. Chapman and Hall Editors,

Grigat E, R. Kock, R. Tirnrnerrnann, 1998. Thermoplastic and biodegradable polymers of

cellulose. Polym Degrad Stab 59:223-226

Guerrero M.V. 2007. Esperanza ambiental: Bacterias contra el poliuretano. ¿Cómo ves?.

Revista de la Divulgación de la Ciencia de la UNAM.

(cornoves.unam.mx/assets/pdfs/1 1 '1/pal ¡uretanol 17 .pdf)

Gugurnus F. 1990, In: J. Pospisil, P.P. Klernchuk, 1990. Photooxidation of polymers and its

inhibition. . Oxidation inhibition in organic rnaterials. CRC Press. pp. 29-162.

Guillet J. 1985. Polymer Photophysics and Photochemistry Potyrner photophysics and

photochernistry: an introduction to the study of photo processes in macromolecules.

Cambridge University Press, Cambridge.

Gussç A.C., P.D. Millar y T.J. Volk. 2006. White-rot demonstrates first biodegradation of

phenoiic resin. Enviran. Sci. Technol. 40, 4196-4199.

1• Hadad 0, $. Geresh, A. Sivan, 2005. Bioderadation of polyethylene by the thermophilic

u bacteriurn Brevibacillus borstelensis. J. Appl. Microbiol.; 98:1093-1 00.

u Hanna, J. 2004. Funetional properties of extruded foam composites of starch acetate and com

I• cab fiber. Industrial Crops and Products 19:255-269.

pçiali 'ppiAn en Quniç STiÇULTULA" ApUcaçla cr opción çn 'GROPLt 91


Hernández B.Y. 2004. La quitina y la quitosana, polisacáridos animales de gran importancia.

Centro Universitario José Martí, La Habana, Cuba.

http://www.monografias.com/trabajos53/quitina-quitosana/quitina-quitosana2.shtml.

Horie, C.V. 1994. Materials for Conservation, Organic Consolidants, Adhesives and Coatings.

Oxford: Butterworth-Heinemann.

Horta S.A. 1991. Macromoléculas. Vol. 2. Madrid: Universidad Nacional de Educación a

Distancia.

1-loward G,T. 2002. Biodegradation of polyurethane: A review. mt Biodeterior Biodegrad

4 94) :245-252

Howard G.T., C. Ruiz, N.P. Hilliard. 1999. Growth of Pseudomonas chlororaphis on a

polyester-polyurethane and the purification and characterization of a polyurethanase-

esterase enzyme. mt. Biodeter. Biodegrad: 43:7-12.

Hrabak, 0, 1992. Industrial production of poly-B-hydroxybutyrate. FEMS Microbiol Rey 103:

p. 251-256.

Huang, S.J., M. Bitritto, K.W. Leong, J. Paulisko, M. Roby, and J.R. Knox. 1978. The Effects

of Sorne Structural Variations on the Biodegradability of Step - Growth Polymers,

Stabilization and Degradation of Polymers, Amer. Chem. Soe., Washington D.C.

IFOAM. International Federation of Organic Agriculture Movements, 2012. The organic

Movement worldwide: Directory of IFOAM Affihiates. ISBN - 978-3-940946-89-8.

Published in Germany by IFOAM. January 2012.

Jendrossek U, A. Frisse, M. Andermann, H.D. Kratzin, T. Stanislawski, H.G. Schlegel. 1995.

Biocheniical and molecular characterization of the Pseudomonas lemoignei

po lyhydroxyalkanoate depolymerase system. J bacteriol; 1773:596-607.

Joüet, J.P. 2001. Los Plásticos en el Mundo. XV Congreso Internacional de Plásticos en la

IR Agricultura. Revista Plasticulture, Número 120. CEPLA. Coslada, 18. 28028 Madrid -

España

.R

speçialización en Química Aplicada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 92

YENTAJÁS Y DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Juárez, L.P., M.R. Bugarin, B.R. Castro, M.A. Sánchez, C.E. Cruz, R.C. Juárez, C.C. Alejo,

M.R. Balois, 2011. Estructuras utilizadas en la agricultura protegida. Universidad

Académica de Agricultura. Universidad Autónoma de Nayarit. ISSN: 2007-0713.

Kapanen A, E. Schettini, O. Vox, M. Itavaara. 2008. Performance and environmental impact

of biodegradable films in agriculture: a fleid study on protected cultivation. J. Polym.

Environ. 16(2):109-122

Kasuya T, H. Nakajima, K. Kitamoto. 1999. Cloning and characterization of the bipA gene

encoding ER chaperone BiP from Aspergillus oryzae. J. Biosci. Bioeng; 88(5):472-8.

Kim, D.Y,, H.W. Kim, M.G. Chung, Y.H. Rbee. 2007. Rewiev: Biosynthesis, Modification,

and B iodegradation of Bacterial Medium-Chain-Length Polyhydroxyalkanoates. The

Journal of Microbiology. Abril 2007.

Kita K, S. Mashiba, M. Nagita, K. Ishimaru, K. Okamoto, H. Yanase, N. Kato. 1997. Cloning

of poly (3-hydroxybutyrate) depolymerase from a marine bacterium, Alcaligenes

faecalis AE122, and characterization of its gene product. Biochim. Biophys Acta;

1352:113-22.

Kleeberg 1,, C. Uetz, R.M. Kroppenstedt, W.D. Deckwer. 1998. Biodegradation of aliphatic-

aromatic copolyesters by Thermomonospora fusca and other thermophilic compost

isolates. Appl. Environ. Microbiol; 64:1731-5

Knickel, K. 1999. Good agricultural practice (GAP) and biodiversity - conflict or harmony?

Invited Paper at the Conference Agriculture and the Environment - Challenges and

Conflicts for the New Millenium, Warwick University. 14-16 April 1999.

Kolybaba M, L.G. Tabil, S. Panigrahi, W.J. Crerar, T. Powell, B. Wang. 2003. Biodegradable

polymers: past, present, and future. SAE/ASAE Annual Intersectional Meeting

EN Sponsored by the Red River Section of ASAB Quality Inn & Suites 301 3rd Avenue

la North Pargo, North Dakota, USA October 3-4, 2003

Es Kwpp L.R. and W.J. Jewell. 1992. Biodegradability of modified plastie films in controlled

u. biological environments. Environ. Technol; 26:193-8.


YENTA.JA Y DKSVEN1J T!ÇÇS PALS IJ4 JJ !UCACIN 1N A AGRICULTURÁ SUSTENTABLE O ECOLGICA

Lee B., A.L. Pometto, A. Fratzke, T.B. Bailey. 1991. Biodegradation of degradable piastiç

polyethylene by Phanerachate and Streptomyces species. Appl Environ Microbiol

57:678-685

Lee S.Y. 1996. Bacteria! polyhydroxyalkanoates. Biotechnology Bioeng; 49:1-1 4.

Lewuan, L. 2000. Ecological Footprints and Biocapacity. Tools in Planning and Monitoring of

Sustainable Development in an International Perspective (Stockholm: Swedish

Environmental Protection Agency).

Ley, LD. 2010- Del Campo never loses sight of social and eco-responsibility. Fresh Americas.

2010, Serie No. 1. Meister Media Worlwide.

Liv, M., and A.R. Horrocks. 2002. Polymer Degradation and Stability, Vol. 75:485-499

Lozano, J.A. 1999 Las Tecnologías.Tejidos sin tejer, Accesado el 15 de agosto de] 2012,

(http://cienciaysalud ,laverdad.es/7_2_l 5 .html)

Mabrouk M.M., S.A. Sabry. 2001. Degradation of poly (3-hydroxybutyrate) and its copolymer

poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) by a marine Streptomyces sp. SNG9.

Microbio! Res; 156:323-35.

Maoua, J.I., S Calvillo, E. Díaz, J, Garnica, 1. Lahoz, A. Santos, Angel. 2005. Utilización de

Acolchados Platicos en Pimiento y Tomate. Los acolchados biodegradables. Navarra

Agraria No, 150, Mayo 2005. pp. 5-1..

Marshall L. y D. Coffin. 1998. Mechanical, miero structural and solubility properties of

pectin/poly (vinylalcohol) biends. Carbohydrate Polymer 35:195-203.

Martin J.W., J.W. Chin, T. Nguyen. 2003. Reciprocity law experiments in polymeric photo

degradation: a crítica! review. Prog. Organic Coatings; 47:292-3 11. -u —.

Meneses J., C.M. Corrales y M. Valencia. 2007. Síntesis y caracterización de un polímero

- biodegradable a partir del almidón de yuca. Revista ETA, ISSN 1794-1237. Número 8,

u p. 57-67. Escuela de Ingeniería de Antioquía. Medellín, Colombia.

Merchán J.P, D Ballesteros, J.C. Jiménez, J.A. Medina, O. Álvarez 0. 2009. Estudio de la

Biodegradación Aerobia de Almidón Termoplástico (tps). Suplemento de la Revista

Especialización en Química Apliçada con opción en "AGROPLASTICULTURA" 94


Latinoamericana de Metalurgia y Materiales. Universidad Simón Bolívar (Venezuela).

Si (1): 39-44.

Montelongo H. y H. Valdez. 2010. Sistemas de manufactura: Plásticos y Polímeros. Instituto

Tecnológico de Tijuana.

Morán R., 1, Sánchez, L. Moreno, G. García, A. López, M. Sepúlveda. 2005. Interacción

Agua-nutrimentos en tres sistemas de producción en sandia Citrullus lanatus (Thunb.)

con riego por cintilla y acolchado plástico. Revista Chapingo, Serie: Zonas Áridas.

Publicación Semestral de Difusión de Investigación Científica y Tecnológica

Agropecuaria y Forestal. Vol. IV, Núm. 1, Pp. 2 1-28.

Mueller, R. J. 2003. Biodegradability of polymers: regulations and methods for testing. In:

Steinbüchel A., Editor. Biopolymers, Vol. 10. Weinheim: Wiley-VCH

Munguía L.J., R. Quezada, L. Ibarra, J. Flores, B. Cedeño y F. Hernández. 2003. Situación de

la plasticultura en México. V Congreso CIDAPA. San José de Costa Rica de 18-19

Noviembre, 2003

Murashima, K; A. Kosugi y R.H. Doi. 2002. Synergistic effects on crystalline cellulose

degradation between cellulosomal cellulases from Clostridium cellulovorans. J.

Bacteriol. 184, 5088-5095.

Murata K, Y. Hirano, Y. Sakata, M.A. Uddin, 2002. Basic study on a continuous flow reactor

forthermal degradation of polymers. J. Anal. Appl. Pyrolysis. 65(1):71-90.

Muratore, G.; M. Del Nobile, G. Buonocore, C. Lanza, and C. Asmundo. 2005. The influence

of using biodegradable packaging films on the quality decay kinetic of plum tomato

(Pomodorino datterino). Journal of Food Engineering 67(4):393-399.

Neira, A.C. y L.A. Prado. 2010. Poliésteres, exposición final.

(poliesteres.files.wordpress.com/2010/04/exp-final-poliesteres l.pp)

Nieckarz, G.F., D.R. Tyler. 1996. Photochemically reactive polymers: synthesis and

photochemistry of polyamides containing Cp2M02(CO)6 molecules along the polymer

backbone. Inorganica Chimica Acta. Volume 242, Number 1, pp. 303-310.


VENTMS Y PSVETA.JAS DI LS PLÁSTICOS DEGRADABLE PAR SU APLICACIÓN N LAGRIÜLTUA SUSTENTAEL O EdÓLÓGLA -

Norma ASTM D5988. 2003. Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation

in Soil of Plastic Materials or Residual Plastic Materials after Composting. American

Society for Testing Materials. NY: Carnbridge Unjversity Press; 1985.

Odusanya, O. S,, U. S Ishiaku, and B.M. Azemi. 2000. On mechanical properties of sago

stareh/poly (e-caprolcatone) composites. Polymer Engineering and Science. 40, 1298-

1 30&

Ohtalçe T. KQbayashi, U. Asabe, N, Mur4kami, 1998. Stidies on biodegradatipn of LDP

- observation of LDPE films scattered in agricultural fields or in garden soil. Polymer

Degradation and Stability, Vol. 60, Issue 1, April 1998, Pages 79-84

Ojumu T.V., J. Yu, B.O. Solomon. 2004. Production of polyhydroxyalkanoates, a bacterial

biodegradable polymers. African Journal Biotechnology; Vol. 3, No. 1, 2004:18-24.

Ospina D.L. 2003- Polihidroxialcanoatos. Monografía para optar el título de Especialista en

Biotecnología. Biblioteca Efe Gómez, Universidad Nacional de Colombia Sede

Medellín T1792.

Perea i. 2011, Alto ereeimientQ de agricultura protegida; hay desorden y abandono regional.

Disponible en: http://imagenagropecuaria.com/articulos.

php?id art=1170&id_ejemplarl&idsec=26.

Pérez C.J. 2004. Agricultura Ecológica: Una alternativa al desarrollo sustentable en el campo

mexicano. Universidad Autónoma Metropolitana, Vol. 20 N° 127. Pp.95-100.

Plastivida. 2007. La relación entre la biodegradación y los residuos plásticos. Boletín Técnico

Informativo No. 8. Centro de Información Técnica. Argentina

IS Plastivida. 2009a. Posición acerca de los plásticos oxoblodegradables. Boletín Técnico

Informativo No. 34. 14 Enero, 2009- Centro de Información Técnica. Argentina

Plastivida. 2009b. Plásticos biodegradables ¿qué son? Y su relación con los RSU. Boletín

- Técnico Informativo No, 25. 30 Enero, 2009. Centro de Información Técnica,

Argentina


Ponce A., G.I., R. Vázquez, R. Rodríguez, I.E. Medina, J.A. Lozano y J. Jáuregui. 2012.

Evidencia de la biodegradación de resinas fenólicas con hongos ligninolíticos por

microscopía electrónica de barrido. Rey. mt. Contam. Ambie. 28(2) 159-166.

Posprsil, J., J. Pilar, N.C. Billingham, A. Marek, Horak, and S. Nespurek. 2006. Factors

affecting accelerated testing of polymer photostability. Polymer Degradation and

Stability. Vol. 91, 417-422.

Pranamuda H., and Y. Tokiwa. 1999. Degradation of poly (1-lactide) by strains belonging to

genus Amycolatopsis. Biotechnol. Lett; 21:901-5.

Pranamuda H., Y. Tokiwa, H. Tanaka. 1997 Polylactide degradation by an Amycolatopsis sp.

Appl Environ Microbiol 63:1637-1640

Predebón, L.I. 2005, Posibilidades plásticas de¡ polímero acrílico Paraloid b-72 utilizado como

aglutinante pictórico. Tesis Doctoral. Universidad Complutense de Madrid. Facultad de

Bellas Artes. Departamento de Pintura. ISBN: 84-669-2718-2

Preusting, 14., J. Kingma, B. Witholt. 1991. Physiology and polyester formation of

Pseudomonas oleovorans in continuous two-liquid-phase cultures. Enzyme Microb.

Techriol. 13: p. 770 780,

Quezada R, M. De La Rosa, J. Munguía, L. Ibarra, B. Cedeño. 2003. Differences in the

degradation of padded photodegradable films, caused by the management of melon

cultivation (Cucumis melo L.). Phyton, Intl J Exp Bot 72:135-142

Quiroz-Castañeda, R.E. y J.L. Folch-Mallol. 2011. Proteínas que remodelan y degradan la

pared celular vegetal: Perspectivas actuales. Biotecnología Aplicada, 2011:28:194-204.

Ramos A 2011. Aumenta en DF desecho plástico. Periódico El Reforma, México, D.F.

Ranby B. 1989. Photo degradation and photo-oxidation of synthetic polymers. J. Anal. Appl.

Pyrolysis; 15:237-247.

Reyes C., L.M. 2008. Reciclado de plástico para la agricultura. Especialización en Química

Aplicada con opción terminal en Agroplasticultura. Dirección de Posgrado del Centro

de Investigación en Química Aplicada, Saltillo, Coahuila, México.

hspilackn Çn Qufmiçe 4p!ica4 ÇQfl opçiAn e LFiCJLTUM" 97

VTJ4S Y SNT.jI !4~ £!-«4I!ÇQ !! M ÇI EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLOGICA

Robert C. 1978. Organic agriculture: economic and ecological comparisons with conventional

methods. Ed. Oelhaf John Wiley, New York. 271p.

Robin, LP., C. Mercier, R. Harbonniere, and A. Guilbot, 1974. Lintnerized starches. Gel

filtration and enzymatic studies of insoluble residues from prolonged acid treatment of

potato starch. Cereal Chem. 51: 3 89-409.

Robles T., L. Santos, J. Martínez. 2005. Desarrollo vegetativo de melón (Cucumis melo L.)

establecido por trasplante, con guiado vertical y acolchado plástico en la Comarca

Lagunera. Revista Chapingo, Serie Zonas Áridas. 4: 9-13, 14.

Rodríguez G.E, P.A. Villanueva, R.A. Edreira. 2004. Estudio experimental sobre la viabilidad

de¡ injerto libre de epitelio urinario autólogo cultivado in vitro. Actas Urol Esp.

[online). vol. 28, No. 10 [citado 2012-agosto-161, pp. 714-731. Disponible en: [1].

ISSN 02 10-4806.

Roldán, M.D. 2005. Biotecnología Ambiental. Editorial Tebar, SL. ISBN:978-84-7360-211-

2614 p. Madrid, España.

Romen F. S. Rcinhardt. D. Jendrossek. 2004. Thermotolerant poly(3-hydroxybutyrate)-

degrading bacteria from hot compost and characterization of the PHB depolymerase of

Schlegelella sp. KBIa. Arch. Microbiol; 182:157-64.

Ruiz C. 2009. Polímeros naturales. ¿Qué son las proteínas?. (polimeros-

naturales.blogspot,mx/.)

Rutiaga Q. O.M. Sin fecha. Elaboración de películas plásticas a partir de polímeros naturales.

http://cdip,ital.dgb.uanl.mx/tc/1080124502/1080124502 02.pdf

SAGARPA. Secretaría de Ganadería Agricultura Pesca y Alimentación (SAGARPA). 2010.

Programa de Ejecución Directa de Agricultura Protegida. Secretaría de Agricultura

Ganadería, Pesca y Alimentación, Accesado 14 de agosto del 2012.

(amhpac.org/contenido/plan%2onacional%2Ode%2øagricultura%2oprotegi da%202009

.pdf,)

SalmerÓn A, A. Fonteeha, Y. García, A.I. Real. 2006. Plastics Film for Agricultural

Applications; 22:85.


UNTMM Y PESVENTAJAS DE LOS ELÁSTICOS DEGR4DABLES LARA SI) ALLLCACIÓN E LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Schmitt, J. and H.C. Flemming. 1998. FTIR-spectroscopy in microbial and material analysis.

bit Biodeter Biodegr 41:1-11

Scott G. J. Lemairo, 1. Jakubowicz, T. Ojeda, P. Hebbar, 2009. Biodegradable Plastics

Asociation a los ataques de Industrias Hydro-Bio. Revista Bioplásticos.Edición Nov-

Dic. 2009. http ://prommex.com .mx/newsite/nuevos%2oproductos/OXXO .pdf

Segura, O,, R. Noguez y G. Espin. 2007. Contaminación Ambiental y bacterias productoras de

plástico biodegradables; Biotecnología. Volumen 14,362 - 371

Shah A.A. 2007. Role of microorganisms in biodegradation of plastics, Ph. D. thesis. Quaid-i-

Azam University. Islamabad, Pakistan.

Shawaphun, S,, '1'. Manangan, & S. Wacharavichanant. 2010. Thermo and photodegradation

of LDPE and PP films using metal oxides as catalysts, Advanc-ed Materials Research,

93..94, .05-9,

Sivn A M Szntp, Y. PaylQv. 2006, Biofitm dçvelopnnt of the polyethyln çlgradin

bacterium Rhodococcus ruber. Appl. Microbiol. Biotechnol; 72(2):346-52.

Srinivasa, P., M. Ramesh, K. Kumar, and R. Tharanathan. 2004. Properties of chitosan films

prepared under different drying conditions. Journal of Food Engineering 63:79-85.

Stevens, E.S. 2002. Green plastics. An introduction to the new science of biodegradable

plastics. Princeton University Press.

Sundarapandivan S., B. Ramanaiah, R. Chandrasekar, and P. Saravanan P. 2010. Degradation

of Phenolic Resin by Treinetes versicolor. J. Polym. Environ. 18, 674-678.

Suriyamongkol, P., R. Weselake, S. Narine, M. Moloney, S. Shah. 2007. Biotechnological

approaehes for the production of polyhydroxyalkanoates in microorganisms and plants

A review. Biotechnology Advances 25 pp 148— 175, 2007.

Takakura T. and W. Fang. 2002. Climate Under Cover—Digital Dynamic Simulation in Plant

B io-Engineering, Second edition (DordrechtlBoston/London: Kluwer Acadern ic).

Avai lable oni me at: http://ecaaser3.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/cuc.

Tharanathan, R. 2003, Biodegradable films and composite coatings: past, present and future.

Critical Review in Food Science and TechnoIoy 14:71-78.

Lplalidn fl QU1WiU 4pli1aPit QQifl Qn "APAWj'ULJLTURA"

VENTAJAS N« DESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS 1)EGRADABLES PARA SU APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

Tomita K, Y. Kuraki, K. Nagai K. 1999. Isolation of iherrnophiles degraclating poly (L-Iactic

acid). College of Engineering, Kanto Gakuin University, 4834 Mutsuura, Kanazawa-

ku, Yokohama 236-8501, Japan

'Forres A, S.M. Li, S. Roussos, M. Vert. 1996. Screening of rnicroorganisnis fbr

hiodegradation of poly(lactic-acid) and Iactic acid-containing polyrners. Appl. Environ.

Microhiol. July 1996 vol. 62 no. 7 2393-2397.

Tsuge T. 2002. Metabolic lmprovernents and Use of Inexpensive Carhoii Sources iii Microhial

Production of Polyhydroxyalkanoates. Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol.

94. No. 6,579-584.

Volke, T.L. 1998. Los plásticos en la actualidad y su efecto en el entorno. Revista Ciencia y

Desarrollo No. 139, páginas 55-62. Marzo-Abril, 1998.

(conacyt.nix/cornu nicacion/revista/edicionesanteriores/i mg/revista%2ücyd%2() 1 998/cy

di 39mar-ahr 1 998.pdf#page=55.)

Vona, 1. A., J.R. Costanza, H.A. Cantor, and W.J. Roberts. 1965. In W. M. Manufacture of

Plastics, Vol. 1. Wiley, New York; P.66:141-.142

Wacketi L. and D.C. Hershberger. 2001. Biocatalysis and biodegradation. Microhial

trai15í)rrnati0fl of organic cornpounds. ASM Press Washington, DC.

Wang YZ, Yang KK, Wang XL, Zhou Q, Zheng CY, Chen ZF. 2004. Agricultural application

and environmental degradation of plioto-biodegradable polyelhylene mulching films. J

Polym Environ 12:7-10

Wang, Y., Y. lnagawa, T. Saito, K. Kasuya, Y. Doi, Y. lnoue. 2002. Enzymatic hydrolysis of

hacterial poly (3-hydroxyhutyrate-co-3-hydroxypropanate)s by l)OIY(3-

hydroxyalkanoate) depolymerase from Acídovorax sp. TP4. Biomacromolecules3(4):

828-834.

Wehh J.S., M. Nixon, 1.M. Eastwood, M. Greenhalgh, G.D. Rohson, P.S. Handley. 2000.

Fungal colonization and hiodeterioration of plasticized polyvinyl chioride. Appl.

Environ. Microhiol; 66(8):3194-200.

kspcclalizacR')ll en Química Aplicada con opción en "AUROPI ASÍ ICUL. 1 URA' 100

VF:Ni'A.JAS y I)E;SVENi'AJAS DF. LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA St APLICACIÓN FN LA AGRICULTURA_SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

WilIer, FI., and M. Yussefi 2003. The world of Organic Agriculture, Statistics and Future

Prospects Tholey Telley, Germany p. 19.

Yamada-Onodera K., FI. Mukumoto, Y. Katsuyaya, A. Saiganji, Y. Tani. 2001. Degradatioii

of po!yethylene by a fungus Penicifli,,in siniplicissiinwn YK. Poly. Degrad. Stab.:

72:323-7.

Yang S.R. aud Ch. Wu. 2001. Degradable plastic films for agricultural applications in Taiwan.

Macromol Symp 144(1): It) 1-112

Zhao, X., Z. Li, Y. Chen, L. Shi, & Y. Zhu. 2007. Solid-phase photocatalytic degradation of

polyethylerie plastic under UV and solar light irradiation. Journal of Molecular

Catalysis A: Chemical, 268, 101-6.

Zheng Y., E.K. Yanful, A.S. Bassi. 2005. A review of plastic waste 1)iOdegradalion. Cri. Rey.

Biotechnol; 25:243-50.

PAGINAS WEB CONSULTADAS

http://3 1 289$.hlogspot.mx/. Alternativas de alimentación bovina para épocas secas. (II Agosto, 2012.

htip://agricultura-en-linea.corn/20 I0/02/plasticos-en-la-agricultura-hisloria.html. Cultura en línea. Plásticos cii la agricultura: Historia que apenas comienza-Accesado el 16 (le agosto del 2012.

http://alecoconsult.com/index.php?id=empaques-biodegradables. Empaques para verduras y frutas: alta calidad con menos energía. Alecoconsult Internacional.

Empaque de bananos en plástico orgánico y aplicación con hiolux new

http://arnbienteplastico.com/es/cont/Portada/Bajo_Ia_sombra_artificial_printer.php. l)esdc Ambiente Plástico. Bajo la sombra artificial-Accesado e.! 16 de agosto del 2012.

http://angcllrc.com/ia2/ingenieriaagricola/empaques.hi.m. Empaque para vegetales y frutas frescas-Accesado el día 18 de agosto de] 2012.

http://angel fire.com/hc2/biologia/carboh.htm. Carbohidratos

htlp://arliculos.infojardin.com/huerto/cultivo-cuhierto.htm. Cultivo a cubierto: Campanas, mulch flotante, cajoneras, microtúneles, invernaderos.

http://bioworldgroup.com/conceptobio.html. Plástico biodegradable-Accesado el 15 de agosto de¡ 2012.

Lspecralización cii Química Aplicada con opción en AGROPLASI1CIJLTURA" 101

VENTAJAS V DESVENTA.JAS DE LOS PLÁSTICOS DECRADABLES PARA SL APLICACIÓN EN LA AGRICULTURA SUSTENTABLE O ECOLÓGICA

http://burbuja.inft/inmobiliaria/consumo-responsable!index2.html. Foro (le Economía.

http://civiagro.coni/sistemasde_riego_por_goteo.php. Sistemas de riego, insumos y servicios. Argentina

http://cntq.gob.ve/cdb/documentos/quimica/183.pdf. Acetato de vinilo. Una guía para el manejo y la seguridad-Accesado el 19 de agosto del 2012.

hitp://ec.europa.eu/agriculture/organic/organic-farminglwhat-organices. ¿Qué es la agricultura ecológica? Comisión Europea. Agricultura y Desarrollo Rural.

htlp://ecologismo.com/2() 10/07/1 U/agricultura-sustentable. La agricultura ecológica

http://cducarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID= 136400. Fichas Temáticas. Pul ímeros si ntél icos y naturales

http://eis.uva.es/—biopolimeros/virginia/conclusiones.htm. Conclusiones

http://eis.uva.es/-macromol/cursoU4-05/acetato/index.htrn. Acetato de celulosa.

http://eis.uva.es/--macroniol/cursoU5-06/medicina/polimerosbiodcgradables.htm. Los polírneros en la medicina: Polímeros biodegradables.

http://edialogo.ning.com/photo/acolchado-para-papaya-en-oaxaca-2. Comunidad en línea para la industria agrícola latinoamericana.

http://es.scrihd.com/doc/78 108343/El-acido-polilactico. Acido polilactico. Accesado en 1 ( de agosto del 2012.

http://es.scribd.com/doc/5291 0625/06-Cap-5-Degradacion-de-Plasticos. Páginas 97-117

hitp://es.scribd.com/doc/94094486/CapituloO6-Polimeros. Química y Aplicaciones (le los Polímeros. 6.1. No. De Revisión A-I / Fecha de Revisión: 14-02-0I.

http://es.scrihd.com/doc/56602293/28/C-4- 1 - 1 -Fotodegradacion. Anexo C: Pol ímeros biodegradables con aplicaciones quirúrgicas. Páginas 1-60.

http://es.scribd.com/doc/ 1 6621 679/Polimeros-Naturales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Agricultura_ecol%C3%B3gica. Agricultura ecológica

hltp://es.wikiversity.org/wiki/lntroducci%C3%B3n_a_los_pol%C3%A1)meros. Introducción a los Políineros

http:i/fruittoday.coni/arliculos.php?id= III 3324594870703&idionia=C. Fresa: Una nueva campaña complicada

http://futurenergia.org/ww/es/puh/futurenergia/chats/bio_plastics.htm. FuturEnergia La energía es nuestro fututo: Plásticos biodegradables ¿son mejores para el mcd ioambie nte?

http://gem.es/descargas/residuos_agricolas/residuosagricolas.html. Grupo Ecologista Mediterráneo. Residuos Agrícolas. Septiembre 1998.

http://houseofproduce.com. AMI-IPAC: Uniting growers to promote protected agriculture in Mexico.

LspecaIizacióti en Quítiica Aplicada con opción en "AGROPLASl'I(IJLTLRA" 102

VENIA.JAS V I)ESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADABLES PARA SL; APLI(A(:IÓN EN - LA AGRI(:ULRRA SUSTENTABLE O ECOLÓ(;ICA

littp://horticu1ti¡raefectiva.net/2()1 2/02/perspectivas-agricultura-protegida.htrnl. Horticultura Elctiva. Blog personal de Olmo Axayácatl sobre horticultura.

http://inloagro.com/galeria/foto.asp!id=378, Cultivos hortícolas en invernadero. Foto de residuos plásticos y vegetales invernadero.

http://i nloagro.com/noticias/2() 1 1 / 11/1 921 2_envase_biodegradable_productos frescos.asp. Envase biodegradable para productos frescos.

hiip://laciic.com/index.php/galactic/who. Sharing together the unlimited potential of lactic aci rl

htip://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/azucares/almidon.htrnl. Estructura del almidón. Accesado ci 18 de agosto del 2012.

http://perutapiz.com/geornenhrana.php. Termosellado en alta frecuencia. Av. Defensores del Morro No. 29$. Urb. San Juan Bautista de Villa. Chorrillos, Lima, Perú.

hup://plasticosdecmpaque.com/polietileno-agricola.php. Plásticos de EmpaqueC.A. Fabricación en rollos, bolsas y sacos industriales en polietileno.

http://poscosccha.com/es/empresas/sacos-conhanda/id:36697. Sacos I)úrcal, S.A. Sección catálogo (le productos, producto: 10144

http://profesorcnlinea.cl/Quimica/PolimerosCeluloAlmid.htm. Polímeros Registro N" 188.540

http://pslc.ws/spanish/protein.htm. Proteínas. Departanienlo de Ciencia de Polímeros. Universidad del Sur de Mississippi.

http://sanquets.com/aplicaciones.php. Lisiado de Aplicaciones en Agricultura.

hiip://scicniificpsychic.com/fitness/carbohidratos2.html. Carbohidratos o Glúcidos. Estructura

Ouírnica

http://iaringa.net/posts/info/3 142980/El-Caucho_-Natural-y-sintetico_-Usos-y-propiedades_.html. El Caucho: Natural y sintético. Usos y propiedades.

http://tdx.cat/bitstream/handle/ 10803/6425/031NTRODUCC1ON.pdf?sequence3, Pol ímeros biodegradables de uso coincrcial-Accesado el 19 de agosto del 2012.

hup://tecnologiadelosplasticos.blogspot.rnx/2() 1 2/03/alcohol-de-polivinilo.html. 2012. Tecnología (le los plásticos-Accesado el 19 de agosto del 2012.

littp://Ieilerife.es/planes/PTEOResiduos/adjuiltos/Anexo0l Info [1 .pdf. Residuos agrícolas en

Almería. Consultado el 05 de octubre del 2012.

http://textoscientificos.com/pol imeros/acido-pol ilactico

hitp://tyrma.es/webtyrmaPEBD.html. Reciclaje de residuos materiales para la zona norte (le

España (TYRMA), consultado ci 21 de julio del 2012.

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/209Y. 1/3093/1/34111 -1 .pdf. Nuevas poliesicramidas derivadas de acido glicólico y aminoácidos.Páginas 1-99. Accesado el 16 de agosto del 11)12.

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstrearn/2099. 1/3093/4/34111 -4.pdf. Anexo C: Polímeros biodegradables con aplicaciones en suturas quirúrgicas. Página 1-60

1speciahzacion en Química Aplicada con opciÓn en AGROPLASTI('tJE,'[URA 103

VENI'A.JAS YDESVENTAJAS DE LOS PLÁSTICOS DEGRADÁBLES PARA SL APLICA(:IÓrs E LA AGRICLJL1'LIRA SLSTENI'ABLE O ECoLÓGICA

http://upcommoiis.upc.edu/pfc/hi1streani/2UY9. 1/4536/3/Anexo%20%2013.pdf. Anexo B: Iiiiioducción a los polímeros. Generalidades sobre los Polímeros. Página 21 -41 Accesado ci 16 de agosto del 2012.

Fspccialización en Química Aplicada con opción en "AG ROPI ,AS 1 ICL' LlU RA" 104 )4

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