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Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la industria de productos desechables plásticos: ventajas y obstáculos de su implementación en Colombia. Juan Sebastián Romero Villamizar Asesor: Nestor Monroy UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL BOGOTA 2005

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Page 1: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la industria de productos desechables plásticos: ventajas y obstáculos de su implementación en

Colombia.

Juan Sebastián Romero Villamizar

Asesor: Nestor Monroy

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

BOGOTA 2005

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2

INDICE

1. Justificación___________________________________________________________________4

1.1 Introducción___________________________________________________________________4

1.2 Def inición del problema__________________________________________________________5

1.3 Objetiv os_____________________________________________________________________5

1.3.1 Objetiv os Generales__________________________________________________________5

1.3.2 Objetiv os específicos_________________________________________________________5

1.4 Metodología___________________________________________________________________6

1.5 Alcance del estudio_____________________________________________________________7

2. Marco teórico__________________________________________________________________7

2.1 Def iniciones___________________________________________________________________7

2.1.1 Biopolímeros_______________________________________________________________7

2.1.2 Commodity polymers_________________________________________________________11

2.1.3 Oxodegradables____________________________________________________________17

2.2 Historia de los biopolímeros______________________________________________________18

2.3 Tipos de biopolímeros__________________________________________________________33

2.4 Usos de los biopolímeros________________________________________________________39

3 Biopolímeros y oxodegradables como alternativa___________________________________40

3.1 Fuentes de adquisición de los biopolímeros y oxodegradables.________________________42

3.2 Costos de implementación de los biopolímeros y oxodegradables en Colombia____________45

3.1.1 Costos directos e indirectos___________________________________________________47

4 Entorno de la industria de productos desechables plásticos____________________________52

4.1 Alpina______________________________________________________________________60

4.1.1 Prov eedores______________________________________________________________62

4.1.2 Competencia______________________________________________________________63

4.1.3 Recomendaciones_________________________________________________________63

4.2 El Corral___________________________________________________________________64

4.2.1 Prov eedores______________________________________________________________61

4.2.2 Competencia__________________________________________________________65

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3

4.2.3 Recomendaciones_____________________________________________________65

4.3 Productos sustitutos _____________________________________________________66

4.4 Tendencias del mercado para los productos desechables plásticos._____________________67

4.5 Comparación entre los commodity polymers, los biopolímeros y los oxodegradables en su uso como

insumos de la industria de productos desechables plásticos.______________________69

5 Análisis DOFA para los biopolímeros en Colombia__________________________________71

5.1 Debilidades y Fortalezas______________________________________________________71

5.2 Amenazas y Oportunidades____________________________________________________71

5.3 Análisis DOFA para los commodity polymers en Colombia____________________________72

5.3.1 Debilidades y Fortalezas_____________________________________________________72

5.3.2 Amenazas y Oportunidades___________________________________________________72

6 Industrias con potencial para el uso de bioplástico en Colombia_________________________73

7 Conclusiones________________________________________________________________74

7.1 Aplicabilidad de los biopolímeros en Colombia_____________________________________74

7.2 Condiciones necesarias para el uso de los biopolímeros en Colombia___________________75

7.3 Riesgos y consecuencias de la implementación de los biopolímeros en la industria de productos

desechables plásticos en Colombia. ______________________________________________76

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4

1. Justificación Colombia no es ajena a las nuevas filosofías que ubican al medio ambiente como prioridad, por lo

que todos los esfuerzos que se hagan para preservarlo son de gran importancia, apoyando a las

nuevas legislaciones que comprometen la labor de las industrias como una obligación y no como

un favor para el medio ambiente.

Con este trabajo se pretende señalar las oportunidades que le representa a las industrias

nacionales dedicadas a la producción de artículos plásticos el incursionar en el mercado de

plásticos degradables, que puedan descomponerse por la acción de la luz o de las bacterias. Pero

más importante aún es señalar la necesidad de implementar el uso de plástico biodegradable en

los empaques de los productos colombianos con mayor mercado internacional, como las flores y el

café.

En la actualidad, estos artículos están siendo producidos, pero todavía no son muy utilizados.

Estos plásticos degradables sin embargo, no son una solución fácil a la gestión de residuos,

porque pueden tardar muchos años en degradarse por completo y suponen la pérdida de un

recurso valioso, que de otro modo podría recuperarse y tener una segunda vida. Por lo anterior,

quiero enfocar el objetivo de este estudio en los productos plásticos con mayor potencial de

mercado, que son aquellos de vida útil reducida y de difícil proceso de reciclaje como lo son los

productos desechables.

1.1 Introducción Los polímeros biodegradables para aplicaciones industriales son una tecnología que aún está en

desarrollo, por lo que es considerada costosa para aplicarla en la producción de los distintos

artículos fabricados por los polímeros convencionales derivados del petróleo producidos en gran

escala y a bajos costos, más conocidos como commodity polymers. Por lo anterior, los polímeros

biodegradables son aplicados generalmente al pequeño sector de la biomedicina, liderado por

empresas de avanzado desarrollo tecnológico pertenecientes a los países industrializados; sin

embargo la idea de este estudio es lograr identificar en qué sectores de la industria del plástico es

aplicable la utilización de biopolímeros como materia prima alternativa de productos competitivos

en el mercado nacional e internacional.

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5

Según las últimas cifras del DANE del año 2003, el número de industrias dedicadas a actividades

transformadoras de cauchos y materias plásticas era de 483 establecimientos, representando el

6,9% de las unidades fabriles encuestadas, con 33.992 empleados, equivalente al 6,4% del

personal ocupado por la industria. Las estadísticas arrojadas por el DANE, demuestran la

importancia de este sector en la economía nacional, que debe adaptarse a las nuevas tendencias

que dirigen el sector en la uti lización de materias primas con menor impacto sobre el medio

ambiente como son los biopolímeros.

1.2 Definición del problema El plástico es utilizado como materia prima para la fabricación de productos de usos diversos y

cotidianos, como empaques, juegos, materiales higiénicos, etc. Debido a las nuevas tendencias del

mercado mundial, hacia la elección de productos menos contaminantes y cuya fabricación

involucre menos consumo de recursos no renovables, y en las nuevas legislaciones ambientales,

es necesario buscar nuevas materias primas que cumplan con los requerimientos solicitados,

siendo los biopolímeros PHB y PLA los que mejor cumplen como candidatos a sustituir a los

polímeros convencionales como el polietileno PE y el polipropileno PP por su s propiedades físicas

y mecánicas; es necesario estudiar su viabilidad como materia prima en la industria del plástico en

la producción de bienes desechables.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo general

Evaluar la factibilidad de aplicar los polímeros biodegradables en las industrias de plásticos

desechables.

1.3.2 Objetivos específicos

• Determinar el nivel de desarrollo de la tecnología de biopolímeros, identificando sus

propiedades y compararlas respecto a las propiedades de los polímeros convencionales.

• Realizar una evaluación económica del proceso de producción de los biopolímeros y

determinar si es una materia prima viable para la industria.

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• Identificar los principales obstáculos para el uso de biopolímeros en la industria y plantear

las posibles soluciones.

• Señalar las ventajas del uso de biopolímeros en la industria.

1.4 Metodología A. Se buscaron fuentes bibliográficas en bases de datos e información referente a teoría

estructural de biopolímeros

B. Se establecieron las aplicaciones actuales de los biopolímeros, dados sus propiedades físicas

y mecánicas.

C. Se compararon las propiedades de los biopolímeros con las propiedades de los polímeros

convencionales para establecer cómo los biopolímeros pueden reemplazarlos como materia

prima en la fabricación de productos.

D. Mediante investigación bibliográfica, se establecieron los principales problemas ambientales

ocasionados por los polímeros convencionales o commodity polymers

E. Se estableció el grado tecnológico en el que se encuentra la industria del plástico nacional y su

capacidad para adaptarse a la utilización de materia prima biodegradable.

F. Se estudió la viabilidad económica de la utilización de biopolímeros como materia prima

económica y asequible para la industria nacional.

G. Se obtuvo información del mercado de los biopolímeros.

H. Se documentaron los avances tecnológicos en la producción de biopolímeros

I. Se nombraron alternativas para el traspaso o asimilación para la industria nacional de la

tecnología desarrollada en el exterior referente al plástico biodegradable.

J. Se establecieron los productos con mayor demanda que pueden ser fabricados con

biopolímeros (o que pueden contener a estos en sus empaques), apoyándome en los estudios

de mercadeo realizados para los plásticos biodegradables.

K. Se entrevistaron industrias involucradas a actividades transformadoras de materias primas

plásticas para exponer los conocimientos adquiridos en el desarrollo de la Tesis, para estudiar

la aplicación de biopolímeros en la producción actual de la empresa.

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1.5 Alcance del Estudio El estudio tiene carácter ilustrativo sobre las diferentes posibilidades para aplicar la tecnología del

bioplástico en la fabricación de productos desechables plásticos. Se visitaron las empresas Alpina

S.A. e I.R.C.C. Limitada (hamburguesas El Corral). Alpina tiene mercados internacionales, en los

cuales se ve necesario utilizar embases biodegradables para mantener la competitividad o para

cumplir con las normas medioambientales de los mercados; por el contrario El Corral suple un

mercado nacional con productos de bajo valor agregado.

Se visitó en la ciudad de Cali a la empresa AMC, pionera en Colombia en la distribución de

materias primas que permiten degradar el plástico, se pudo estudiar las aplicaciones en la industria

en las que estas resinas ya están siendo aplicadas como en las bolsas de los supermercados La

14.

2. Marco Teórico

2.1 Definiciones 2.1.1 Biopolímeros

Son aquellos polímeros que provienen de recursos renovables como el plástico celulósico (plástico

fabricado con madera), ácido poliláctico, PLA (plástico derivado del maíz), PHA (producidos por

complejos enzimáticos presentes en las bacterias), y los TPS (thermoplastic search). Además de

provenir de fuentes renovables, los biopolímeros se caracterizan por ser completamente

biodegradables y por no liberar componentes tóxicos en el proceso de degradación, por lo cual se

han venido presentando desde hace más de 30 años como alternativa a los polímeros

convencionales, derivados del petróleo, en busca de una disminución en la contaminación por el

exceso de basuras no biodegradables [1].

El término biopolímero es usado para describir una variedad de materiales, pero en general los

biopolímeros caen en dos categorías principales: polímeros que son producidos por sistemas

biológicos como microorganismos, plantas y animales; y los polímeros que son sintetizados

químicamente pero que provienen de fuentes biológicas como aminoácidos, azúcares, grasas

naturales o aceites [5].

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Biopolímeros encontrados en la naturaleza y sus funciones

Polímero Monómero Función (es)

Ácidos nucleicos (ADN ARN) Nucleótidos Transporta la i nfor mación genética de for ma uni versal en todos l os

organismos Proteínas Ácidos Alpha-

ammos Catalizadores biológicos, factores de creci miento, receptores, materiales estructurales (lana, cuero, tejido, seda) hormonas, toxinas , anticuerpos.

Polisacáridos (carbohidratos) Azúcares Material estruc tural en plantas, al macenamiento de energía, secreciones bacterianas

Pol yfenoles Fenoles Material estruc tural en plantas, mecanismos de defensa de plantas . Pol yfosfatos Fosfatos Energía inorgánica almacenada en materiales Pol ysulfatos Sulfatos Energía inorgánica almacenada en materiales

Fuente: Bioinformation Associates [5].

La ASTM (American Society of Testing Materials), en la norma D-5488-94, ha establecido

la siguiente definición para los polímeros biodegradables:

“Un polímero es biodegradable y medio ambientalmente asimilable si, bajo unas

condiciones ambientales específicas, sufre un cambio significativo en su estructura

química debida principalmente a la acción de encimas biológicas o microorganismos como

bacterias, hongos y algas, que tiene como resultado la pérdida de sus propiedades

iniciales y cuyo final deriva en la formación de dióxido de carbono, agua, metano,

compuestos inorgánicos o biomasa. En la biodegradación, la causa de la reducción del

tamaño molecular es la acción de promotores enzimáticos originados por

microorganismos”.

Fuente: http://www.ibaw.org/eng/seiten/basics_frameset.html

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Clasificación de los biopolímeros

Fuentes: High performance applications of plant fibres i n aerospace and related indus tries. German Aerospace C enter

(DLR). 2001

Biodegradación

La biodegradación es una característica natural de sustancias y materiales, que pueden ser

asimilados por microorganismos y así, ser introducidos al ciclo natural de la descomposición.

Cuando los materiales orgánicos naturales son arrojados al suelo, tienden a descomponerse

progresivamente hasta desaparecer. Este fenómeno es muy importante para el medio ambiente,

ya que lo libera de los desperdicios, permitiendo el surgimiento de nueva vida.

Árboles, plantas y algas; organismos fotosintéticos absorben dióxido de carbono presente en la

atmósfera, y con la intervención de la energía solar, sintetizan azúcares y otras variedades de

su stancias presentes en la naturaleza. El flujo de sustancias y energía pasa a lo largo de la cadena

alimenticia desde las plantas hacia herbívoros y carnívoros. Pero este ciclo puede verse bloqueado

si el proceso de descomposición no se realizó, es decir, la liberación de dióxido de carbono

procedente de la materia orgánica. Agentes microscópicos presentes en el suelo y en el agua,

juegan un papel importante en el proceso de la degradación, transformando la materia orgánica en

dióxido de carbono [4].

Biopolímeros

Cadenas poliméricas

Polímeros Monómeros

Síntesis natural

Síntesis biotecnológica

Síntesis natural

Carbohidratos, proteínas, resinas.

PLA, PHA, PHB, etc.

Aceites vegetales y derivados de azúcares

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Como se puede ver, la degradación es un proceso vital en el equilibrio natural, y para que este se

cumpla, intervienen los siguientes factores1:

• Temperatura y humedad del suelo. Estimulan el crecimiento y la actividad de los

microorganismos aerobios, que necesitan oxígeno para vivir.

• La acidez del medio, el pH ácido limitan la capacidad de desarrollo de los

microorganismos.

• La disponibilidad de oxígeno. Hay sustancias como el aceite que no se degradan en

un medio anaerobio. Y por otro lado, hay sustancias como algunos pesticidas y los

tóxicos difenilos policloradoso PCBs que sólo se degradan en medios aerobios.

• La cantidad de basura que pueden digerir hongos y bacterias es limitado. Un exceso

de nutrientes puede desencadenar un desastre ecológico.

• Naturaleza de los microorganismos. Puede ocurrir que las colonias de bacterias de

un determinado terreno no sean capaces de descomponer unos residuos, que

arrojados en cualquier otro lugar serían fácilmente atacados.

Para medir el porcentaje de degradación alcanzado por un material, se relaciona el CO2 producido

por el material probado con el máximo valor teórico; otra forma de medir este porcentaje es

mediante el valor de la pérdida de peso bajo condiciones de compostage controlado.

1 Tomado en Octubre 21, 2005 del sitio Web http://html.rincondelvago.com/biodegradacion.html

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2.1.2 Commodity Polymers

Fuente: http://www.acopl asticos.com/~acoplast/info/recursos_educativos/cadena_producti va

Se entienden como Commodity Polymers, los polímeros tradicionales, derivados del petróleo

utilizados en las industrias de productos plásticos como materias primas, entre los cuales, los más

utilizados son el polipropileno, polietileno, PVC, Nylon y PET.

El primer plástico se remonta a 1860, cuando el inventor norteamericano Wesley Hyatt, desarrolló

un producto patentado con el nombre de celuloide, disolviendo celulosa en una solución de

alcanfor y etanol, el cual aunque tenía propiedades físicas y mecánicas deficientes como su alto

grado de conflagración y vulnerabilidad a la exposición de la luz, fue altamente aplicado como

materia prima de diversas industrias como la cinematográfica. Pero no fue sino hasta 1909 cuando

el químico norteamericano Leo H. Baekeland desarrolló el primer plástico totalmente sintético

llamado bakelita, el cual podía moldearse a medida que se formaba y prestaba gran resistencia al

agua y a otros disolventes.

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En 1927, comienza la primera producción en masa del termoplástico PVC.

a) PVC: Este termoplástico es obtenido por dos materias primas naturales, el cloruro de sodio

(57%) y petróleo o gas natural (43%), lo que lo hace menos dependiente de recursos no

renovables que otros plásticos. Ha sido exitosamente empleado en una gran variedad de

artículos desde juguetes hasta instrumentos hospitalarios, y aplicándose extensivamente en la

construcción. Sin embargo, grupos de ecologistas, de salud y consumidores llevan años

demandando la eliminación del PVC, porque representa serios peligros para el medio ambiente

y para la salud pública. Por ejemplo “la combustión de PVC duro conlleva la emisión de

sustancias tóxicas y peligrosas a la atmósfera, como dioxinas tóxicas que tienen que

depositarse en vertederos”2 el uso de PVC blando utilizado en la elaboración de productos de

contacto directo con las personas como juguetes y material hospitalario, contiene “talatos,

sustancias tóxicas que pueden migrar de los productos que los contienen; además de producir

daños en riñones, hígado y testículos en animales de laboratorio.” 3 Otra desventaja del uso del

PVC es el dicloro etano DCE (util izado como materia prima para su fabricación), el cual es

sumamente peligroso porque4:

Es cancerígeno, induce defectos de nacimiento, daños en los riñones y otros órganos, hemorragias internas y trombos.

Altamente inflamable, puede explotar produciendo cloruro de hidrógeno y fosgeno (dos de los gases que pueden causar accidentes como el de Bhopal).

Luego, a partir del DCE se genera el gas extremadamente tóxico cloruro de vinilo (VCM):

Carcinógeno humano probado (International Agency Research of Cancer de Lyon; Centro de Análisis y Programas Sanitarios de Barcelona). Causa angiosarcoma hepático.

Explosivo Este termoplástico, gracias a su versatilidad como materia prima en las industrias de

construcción, de bienes de consumo, de empaques, eléctrica y agrícola; se maneja un

volumen de producción mundial cercano a los 25 millones5 de Ton anuales, y si se tienen

en cuenta los peligros mencionados que presenta el PVC, se evidencia la necesidad de

encontrar un sustituto más amable para la salud humana y para el medio ambiente. La

2 Tomado de http://www.gea-es.org/bioconstruccion/pvc_parl aeu.html citando sentencias del Parlamento Europeo en http://www.ayaba.es/diario/noticia.asp?Id=1830 3 Tomado de http://www.gea-es.org/bioconstruccion/pvc_parl aeu.html citando sentencias del Parlamento Europeo en http://www.ayaba.es/diario/noticia.asp?Id=1830 4 Tomado el 11de octubre de 2005, del sitio Web http://www.textoscientificos.com/polimeros/pvc/usos 5 Ibíd.

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presión ejercida por grupos medioambientalistas en las distintas regiones del mundo, ha

logrado que los gobiernos de los países más desarrollados adopten medidas como las

siguientes6:

Más de 300 municipios de Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, Francia, Holanda, Luxemburgo, Noruega y Suecia (incluidas ciudades tan importantes como Berlín o Viena) han decidido prohibir y/o eliminar el uso de productos de PVC en sus edificios públicos.

En Austria, Greenpeace ganó un juicio frente a la industria del PVC, que les había

demandado por distribuir carteles en los que se leía EL PVC ES UN VENENO MEDIOAMBIENTAL. La sentencia reconocía los graves impactos sobre salud pública y medio ambiente ocasionados por el PVC en todo su ciclo de vida, y permitía a Greenpeace seguir distribuyendo estos carteles.

Está prohibido envasar todo tipo de bebidas y alimentos en PVC.

Dos de los nueve estados austriacos han decidido no autorizar el PVC en sus edificios

públicos, y tres de las capitales regionales han prohibido el producto. En Viena, diversos hospitales han experimentado con productos alternativos al PVC, sustituyéndolo totalmente en tubos y bolsas de suero y sangre. Los supermercados están eliminando progresivamente el PVC.

El gobierno de EE.UU. ha anunciado un plan para acabar con la industria del cloro, dando

prioridad -entre otros- a la eliminación del PVC.

En Suiza está prohibido envasar agua en PVC por ley desde 1991.

El uso del plastificante DEHF está prohibido en los juguetes para niños menores de tres años.

En Dinamarca, los envases de bebidas no alcohólicas son retornables por ley desde 1981.

Irma, la mayor cadena de supermercados danesa ha reducido en un 90% la utilización de

productos de PVC.

Desde 1986, el hospital Grennau, de Aarhus (la segunda ciudad más grande de Dinamarca), ha sustituido progresivamente los productos de PVC, habiendo alcanzado hasta 1993 un nivel de sustitución del 70%.

En Alemania, desde 1989, los envases de plástico llevan una tasa. Muchas tiendas han

eliminado el PVC para evitar cobrar esta tasa a sus clientes.

La cadena comercial Tengelman ha eliminado los embalajes de PVC, sustituidos en su mayoría por productos de propileno.

En Bélgica, las botellas de PVC tienen una ecotasa.

6 Tomado el 10 de octubre de 2005, del sitio Web http://www.pangea.org/~vmitjans/pvc/acto3.html#alternativas

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En Suecia, el parlamento ha aprobado la eliminación progresiva del PVC en todas sus aplicaciones desde hoy (año 2000), como resultado del informe presentado el pasado año por una comisión formada por expertos de la industria, organizaciones ecologistas y del Ministerio de Medio Ambiente.

IKEA, una de las mayores distribuidoras de mobiliario europeas, anunció a finales de 1991 sus planes de util izar sustitutos del PVC respetuosos con el medio ambiente, y su intención de eliminar progresivamente todos sus productos de PVC.

Las empresas Siemens y AEG -entre otras- han reducido y en algunos casos eliminado el

PVC de sus productos, en sus países de origen.

A partir de los años 30, se desarrollaron los demás polímeros que conocemos en la actualidad:

b) Polietileno PE: Termoplástico blanquecino, de transparente a translúcido, desarrollado por

primera vez en Inglaterra por químicos que descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo

la acción del calor y la presión, fue creado para usarlo como aislante eléctrico, pero después

se ha aplicado en muchos campos como en películas y envases.

Existen en general, dos tipos de polietileno, el de baja densidad (LDPE) con una estructura de

cadena enramada y el de alta densidad (HDPE) con una estructura de cadena recta. Las

propiedades de las resinas de polietileno se deben principalmente a tres propiedades

moleculares básicas: densidad, peso molecular promedio y distribución del peso molecular.

El polietileno, gracias a sus propiedades físicas y mecánicas, es empleado en diversos campos

como en la fabricación de tuberías, películas, aislamiento eléctrico, revestimientos, envases,

utensilios caseros, aparatos quirúrgicos, juguetes, entre otros.

Es utilizado en la fabricación de productos plásticos desechables como botellas, bolsas de

supermercado, envases soplados, bolsas industriales, film para agro, entre otros. Es preferido

a otros materiales “más naturales” como el vidrio y el papel, por ser más económico a lo largo

de la cadena de producción. Por ejemplo si se comparan las bolsas de papel con las bolsas de

polietileno, se encontrarán los siguientes datos:

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15

Fuente: http://www.plastivida.com.ar/2_usos.htm

El polietileno es considerado como muy amigable con el medio ambiente, esto debido a

que es completamente reciclable y es económico de producir, es decir, requiere de poca

energía para su fabricación, en Europa se utiliza el 4%7 del petróleo para su fabricación,

pero también puede ser producido utilizando gas natural, que es una fuente aún más

económica. Sin embargo, derivados de este como el PETE, son materiales muy

resistentes, siendo casi imposibles de degradar. Los productos fabricados con polietileno

como las botellas y bolsas, demoran de 100 a 1000 años en degradarse completamente, lo

que hace al material muy cuestionable por su impacto sobre el medio ambiente si no se

hace el debido proceso de reciclaje o de disposición final.

c) Poliestireno PS: Este termoplástico mejor conocido en nuestro país como ICOPOR, se

comenzó a comercializar en Estados Unidos a partir de 19388, y fue altamente aceptado por la

industria debido a sus características, como transparencia, baja resistencia al impacto, baja

elongación, buen bril lo, liviano y permite ser procesado en un amplio rango de temperaturas.

El poliestireno, al igual que todos los termoplásticos existentes, ejerce un impacto ambiental

significativo, que es evaluado según el ciclo de vida o el ecobalance del poliestireno. En la

actualidad la industria ha logrado conseguir la reducción de las cantidades necesarias de

material para producir bienes de igual o superior calidad; por ejemplo “un envase de

7 Tomado el 1º de octubre de 2005, del sitio Web http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno/ambiental

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poliestireno para 125 gr. de yogur pesaba, en 1978, 6,5 gr. y en la actualidad pesa 3,5 gr.”9.

Debido a la presencia generalizada de los plásticos en los hogares modernos, son una porción

importante de los residuos domésticos, sin embargo estos representan alrededor del 7% del

peso total, pero ocupan un gran volumen que saturan los rellenos sanitarios, y sumado a la

difícil degradación que estos presentan, contribuyen a empeorar el problema de disposición de

basuras que afrontan la mayoría de las ciudades.

d) Polipropileno PP: Gracias a sus propiedades especiales como baja densidad, alta dureza y

resistencia a la abrasión, alta rigidez, buena resistencia al calor, excelente resistencia química

y excelente versatilidad, lo han convertido en uno de los termoplásticos más vendidos en el

mundo, con una demanda anual estimada de 40 millones10 de toneladas, incrementándose su

demanda a una tasa cercana al 10% anual en las últimas décadas, confirmando así su gran

aceptación en los mercados por sus múltiples aplicaciones en la industria y por ser un

producto inerte, completamente reciclable, su incineración no tiene ningún efecto

contaminante, y su producción es la que tiene menor impacto ambiental entre los polímeros

existentes.

Sin embargo, han surgido muchas críticas en el empleo de este material en algunas industrias

como la algodonera; por ejemplo la de Argentina, allí se ha visto altamente afectada por la

contaminación de hilos de polipropileno, procedentes de las bolsas que se utilizan durante la

cosecha del algodón, ya que las bolsas plásticas se deshilachan, causando graves pérdidas a

los algodoneros por baja apreciación de la calidad de su algodón, obligando a los productores

a implementar métodos de recolección mecánica, perjudicando a los miles de trabajadores que

emplearía esta industria. La solución a la que han llegado las distintas entidades

gubernamentales y gremiales, es la prohibición de utilizar bolsas plásticas y cualquier otro

embalaje que pueda representar el mismo peligro de contaminación, donde

desafortunadamente se recurre a embalaje como bolsas de tela, más pesadas y más difíciles

de operar para la recolección [3]. Si se empleara bioplástico para esta industria, se

solucionaría el problema de contaminación, ya que se programaría el plástico para que se

degrade en corto tiempo para no alterar la calidad del algodón.

8 Tomado el 10 de octubre de 2005, del sitio Web http://www.lablaa.org/blaavirtual/pregfrec/icopor.htm 9 Tomado el 10 de octubre de 2005, del sitio Web http://www.plastivida.com.ar/6_usos.htm 10 Tomado el 11 de octubre de 2005, del sitio Web http://www.textoscientificos.com/polimeros/polipropileno

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Cronograma Historia del plástico

Año

1862 Alexander Par kes i nventa el primer plás tico fabricado por el hombr e: Parkesine.

1866 John Wesley H yatt inventa el celuloi de que permite reempl azar al marfil para fabricar las bolas de billar.

1872 Se realiza en laboratorio la primer polimerización del Cloruro de Vi nilo obteniendo así el PVC – Policloruro de Vi nilo (Baumann)

1891 Charels Topham produce el Rayon.

1900 El Dr. Jacques Edwin Brandenberger descubre el celofán.

1907 Creación de l a Baquelita: el primer pl ástico completamente sintético, termorígido, resistente a l a electricidad, químicamente i nerte, resistente al calor, irrompible. Es descubierto por Leo Baeckl and.

1912 Klatte (USA) patentó el pri mer proceso de polimerización del PVC por método de emulsión.

1913 Producci ón en masa del celofán despi erta el furor por el plástico.

1920 Herman Staudinger desarrolla la teoría de las macromoléculas, más conocidas como "polímeros".

1927 Comienza la producción de PVC a escal a mundial.

1933 Se descubre el segundo gran ter moplástico: Polietileno – PE.

1938 El Teflon, descubierto por R oy Plunkett, permite la producción de ollas y sartenes para que no se pegue la comida.

1939 Las medias de N ylon revol ucionan la moda.

1939 Se inventa el tercer gran termopl ástico: Poliestireno - PS.

1953 Herman Staudinger obtiene el Premio Nobel por su teoría de l os Polímeros.

1954 Polipropileno – PP: el cuarto gran termopl ástico hace su aparición.

1957 Producci ón en masa del velcro.

1971 Se inventa el Disquete hecho con film metalizado de poliester.

1975 El quinto gran ter mopl ástico, PET, Políetilentereftalato. Su aplicaci ón en botellas para gaseosas es inventada por Nathaniel C. Wyeth.

1983 Aparecen l os primeros CD's hechos con Policar bonato.

1998 Se descubre el metal oceno, usado como catalizador en la producción de nuevas poliolefinas.

2000 El plástico es considerado uno de los 50 grandes inventos hechos dur ante el siglo XX según la r evista Newsweek.

2004 LLEGA A COLOMBIA LA TECNOLOGÍA QUE HACE DEL PLASTICO UN MATERIAL DEGRADABLE.

Fuente: Apme/2000 "Annua l Report" Tomado de: www.degradabl e.net

2.1.3 Plásticos oxodegradables

Los plásticos Oxodegradables “se degradan gracias a una tecnología que se basa en la

introducción de una pequeña cantidad de aditivo (generalmente el 3%) al proceso

convencional de manufactura de productos de plástico. La adición de este producto cambia el

comportamiento del plástico y su degradación comienza inmediatamente después de su

fabricación y se acelerará cuando se expone al calor, luz o estrés. Este proceso es irrevocable

y continúa hasta que el material se ha reducido a dióxido de carbono, agua y humus, sin dejar

fragmentos petro-químicos en el suelo.

Page 18: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

18

Será consumido por bacterias y hongos después que el aditivo haya reducido la estructura de

la molécula a niveles (sub 40,000 Daltons) que permiten a microorganismos vivos acceder al

carbono e hidrógeno en ella contenidos. El material ha dejado de ser un plástico y se ha

convertido en fuente de alimento.

El proceso de degradación de los materiales es controlable. El tiempo de degradación y la

iniciación de la misma pueden ser programados de acuerdo con lo que se requiera. Los

plásticos degradables mantendrán todas las propiedades deseables durante el tiempo de vida

útil programado. Los efectos de la degradación serán evidentes tiempo después de cumplido el

ciclo de vida útil del producto.

Los plásticos pueden ser producidos para degradarse en 60 días y hasta 6 años,

dependiendo de los requerimientos del producto. Esto se logra a través de diferentes

formulaciones del aditivo y diferentes tasas de inclusión. ”11

2.2 Historia de los biopolímeros Los países desarrollados como Alemania, Canadá, Estados Unidos, Inglaterra y Japón, han

tomado la delantera en la investigación y llevan más de 30 años trabajando para obtener un

biopolímero de mejor calidad a menor precio.

Hacia los años 80, la primera generación de biopolímeros con incrustaciones de almidón, fue

comercializada aplicada en productos desechables como bolsas de basura y material desechable,

sin obtener el éxito esperado, debido a que estos productos terminaban en los basureros, donde

las condiciones de oxígeno, temperatura y actividad bacteriana no eran las convenientes para

permitir la degradación del polímero [6].

La segunda generación de biopolímeros, lanzada en la década de los 90, fue impulsada gracias a

las inversiones en el sector para hacer más competitiva la producción de los biopolímeros como el

PLA y el PHB. [7]

En los últimos años, los biopolímeros han dejado de ser considerados no sólo como una alternativa

más limpia para la producción de bienes de consumo, sino que ahora son una estrategia clara para

11 Tomado de Symphony Plastic Technologies PLC (2004). Briefing note on degradable plastics. Extraído el 12 de Septiembre,2005 de http://www.agroindustrial-amc.com/files/NOTA%20INFORMATIVA.htm

Page 19: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

19

aprovechar la oportunidad de negocio que representan para los países que cuenten con esta

tecnología.

2.2.1 Europa

En la comunidad europea, el desarrollo de esta tecnología ha sido impulsado principalmente por el

sector privado. Los factores que impulsaron la investigación y desarrollo (R&D por sus siglas en

inglés) de esta tecnología fueron:

e) El surgimiento de fuertes movimientos ambientalistas, impulsaron a los gobiernos europeos a

buscar nuevos métodos y materiales para productos que ejerzan menor impacto en los

desperdicios sólidos y en otras áreas medioambientales.

f) El alto superávit registrado por la agricultura europea, representó una fuente potencial para

materiales y combustibles, con la posibil idad de producción a escala para fines comerciales.

g) La normatividad vigente y futura, estimuló el desarrollo de productos utilizando biopolímeros.

h) El concepto de “ambientalmente seguro” dio apoyo comercial para las empresas que pudieran

imprimir el ecosello que los acreditara con dicha característica en sus productos.

Los factores que se opusieron al desarrollo de esta tecnología fueron:

• La inexistencia de métodos de evaluación que determinaran en qué grado un producto es

“ambientalmente seguro”.

• Grupos ambientalistas no vieron la tecnología de los biopolímeros como una solución al

problema de los desechos sólidos, y vieron a ésta como una amenaza hacia los avances

logrados en el reciclaje.

• El uso de cultivos como fuentes para la industria generó el temor de un encarecimiento de

los alimentos.

• Alrededor del 15% de todos los materiales usados con propósitos comerciales son

derivados del petróleo y sólo el 3% de la producción anual (1990) de petróleo es util izada

en la producción de resinas sintéticas, por lo que el uso masivo de biopolímeros en

reemplazo a las re sinas sintéticas, no representa un efecto significativo en el consumo del

petróleo.

Desde la década de los 80’s, la comunidad europea, preocupada por desarrollar un ecosello

para determinar cuándo un producto es amigable con el medio ambiente, propuso en 1989 un

esquema en el que se determina el grado de cumplimiento de los criterios ecológicos que se

Page 20: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

20

deben tener en cuenta para la asignación de un ecosello en los productos. Estos deben

corresponder a la siguiente jerarquía de prioridades: 1) Reducción en la fuente y minimización

de desperdicio. 2) Reciclaje y segundos usos. 3) Impacto de la disposición final.

Las iniciativas de la comunidad europea en el campo de los biopolímeros se desarrollaron con

el propósito de aplicarla en los siguientes campos:

• Diversificación para los productos agrícolas en sectores distintos a los relacionados con la

alimentación (medicina).

• Alternativas para fuentes de energía.

• Desarrollo de materiales con propiedades ecológicas superiores a las existentes.

Programas e iniciativas de Europa sobre biopolímeros

Fuentes: Blolnformation Associ ates, Bos ton, MA; Wolf-Rfidiger Miller, Institut fur siedlungswasserbau, WassergOte-und Abfal hvirtschaft der Uni versit~t Stuttgart, Federal Republic of Germany, personal communication, Jul y 26, 1993. [5]

Institutos de investigación

Compañías privadas

Programas de la EC.

STEP

ECLAIR JOULE

AIR BRITE

Programa Alemán.

Transferencia

de tecnología

Transferencia de tecnología

Transferencia de tecnología

Información

Page 21: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

21

Programas de la Comunidad Europea (EC):

• STEP (Science and Technology for Environmental Protección) (1989-1992): Enfocado en

el desarrollo de tecnologías que protegieran la calidad del medio ambiente, incluyendo el

desarrollo de materiales biodegradables.

• ECLAIR (European Collaborative Linkage of Agriculture and Industry Through Research)

(1988-1993): Programa creado para promover aplicaciones agroindustriales tomando una

nueva variedad de plantas y microorganismos; concentrándose en la extracción y

transformación de materiales biológicos como azúcares, almidones, aceites y grasa s para

la obtención de productos comerciales útiles. Fue líder en la investigación para la

obtención de poliésteres naturales mediante fermentación bacteriana.

• JOULE (Joint Opportunities for Unconventional or Long-Term Energy Supply) (1989-1992):

Principalmente diseñado para buscar nuevas fuentes de energía; sus e studios sobre la

biomasa como fuente potencial de energía fortaleció el desarrollo de biopolímeros.

• AIR (Agricultural and Agro-Industry, Including Fisheries) (1991- 1994)12: Programa

enfocado en los recursos de la tierra y el agua. Las investigaciones fueron enfocadas hacia

procesos para la transformación de materiales procedentes de la agricultura para aplicarlos

a procesos industriales. El programa fue pionero en examinar la biodegradación y el

impacto ambiental a largo plazo de los materiales obtenidos por biopolímeros.

• BRITE (the Basic Research on Industrial Technologies in Europe) (1991- 1994): Este

programa examinó materiales poliméricos con propiedades que “minimizan el impacto

ambiental”, incluyendo estudios sobre empaques con materiales biodegradables.

• Programa Alemán

Alemania ha liderado las investigaciones sobre el desarrollo de biopolímeros, más que

cualquier otro estado europeo. Durante 1990 – 1995 ejecutó un programa para el

desarrollo de biotecnología, enfocado principalmente en:

Conversión de biomasa en combustibles alternativos y en plásticos de consumo.

12 Wolf-RUdiger Muller, Institut fti Siedlungswasserbau, Wassergiite-und Abfallwirtschaft der Universitht Stuttgart, Federal Republic of Germany , personal communicatio~ July 26, 1993.

Page 22: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

22

Manipulación de plantas y cultivos con fines no alimenticios, tecnología de

fermentación para la producción de hidrógeno

Técnicas de bioprocesamiento.

En este programa, Alemania desarrolló materiales con biopolímeros a base de almidón con

un porcentaje del 40% al 100%. Se demostró, que aumentando el porcentaje de contenido

de almidón en el polímero, el tiempo de degradación de este se reduce.

Fortalezas y debilidades del desarrollo de la biotecnología en Alemania

FORTALEZAS DEBILIDADES Primera nación en establecer un

programa de biotecnología Oposición pública hacia la

tecnología genética Posee la concentración más grande

de biotecnología en los campos farmacéuticos y químicos.

Presencia l imitada de capital

Científicos de alta calidad y buenas bases de búsqueda científica

Dominio de grandes compañías puede limitar las oportunidades en el

mercado de la biotecnología Relaciones fuertes entre la industria

y las universidades Fuente: U S Congress, Office of Technol ogy Assessment, Biotechnology in SOURCE U S Congress, Office of Technology Assessment, Biotechnolog y in a Gl obal Economy, OTA-BA 494 Washi ngton, DC U S Government Printing Office, (October 1991). [5]

Avances del sector privado europeo 1990-1995

En el sector privado, se encuentran empresas pioneras en el desarrollo de biopolímeros, como la

Italiana Montedison, que desarrolló un termoplástico producto de una mezcla de hidrocarburos y

almidón, donde este último constituía alrededor del 40%-70% del peso total del termoplástico. Este

termoplástico, se degrada en un tiempo cercano a las tres semanas, cuando este contiene 70% de

almidón; presenta características similares al polieti leno, pero el almidón disminuye el coeficiente

de elasticidad del termoplástico. [5]

La empresa suiza Battelle, desarrolló en este periodo investigaciones sobre tecnología que utiliza

la incorporación de almidón; en estas investigaciones logró desarrollar un plástico con un

contenido de 90% de almidón. Este bioplástico encontró un uso restringido en la industria debido a

su vulnerabilidad a la humedad. Para contrarrestar el problema de la humedad, Batelle desarrolló

investigaciones en el campo de polímeros obtenidos mediante aceites vegetales, los cuales no

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23

obtuvieron las propiedades necesarias para reemplazar el uso de los polímeros sintéticos en la

industria. [5]

Zeneca Bio products (UK.) desarrolló el polímero BIOPOL, obtenido mediante fermentación

bacteriana, el cual tiene excelente comportamiento en el proceso de degradación, y fue uno de los

primeros en ser util izado para uso comercial en 1990 para la fabricación de empaques. Para 1993

este biopolímero se conseguía en el mercado a USD $9 la l ibra, ya que el volumen de producción

era alrededor de 60013 toneladas para ese año, pero una vez en 1995 se amplió la capacidad de

producción hasta las 5000 ton de este biopolímero, el precio bajó a unos USD $4 la libra. [5]

Principales proveedores de biopolímeros para Europa (1990-1995)

Company Location Product/status Potencial Likely Application entry date

Zeneca Bio United BIOPOL (microbial Rigid and 1990

Products Kingdom polyester) Flexible (formerly ICI) Packaging: films, Moldings, paper Coatings BASF Germany Microbial- and Packaging 1995 agricultural- based polymers Schering Germany Same as above Packaging 1995 Boehringer Germany Polyl actide Packaging, 1993 Ingelheim KG polymers Medical Devices Tubize Plastics Belgium BIOCELLAT Packaging 1993 SA (cellulose acetate) Ferruzzi Italy Agricultural Packaging 1995 (Montedison) polymers

Petrochemie Austria Microbial pol ymers Packaging 1995

Danubia Battelle Switzerland Vegetable oil- Packaging 1997 based polymers; starch-based polymers Warner- United States NOVON starch- Multiple use 1993 Lambert based polymers Structural

13 Dato tomado el 29 de Octubre 2005, del sitio Web http://www.biomatnet.org/secure/Fair/S1134.htm

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24

(injection Materials molding and various film grades)

Fuente: Bioinformation Associ ates , Boston, MA. [5] Avances del sector privado europeo 1995-2005 La empresa Monsanto, adquirió el biopolímero Biopol, y extendió su uso hacia varios productos

como elaboración de tarjetas de crédito (1997), botellas y empaque de artículos de consumo

masivo como shampoo y bolsas plásticas. Sin embargo la tecnología de Biopol, sigue siendo

costosa comparada con las resinas de plástico tradicional derivadas del petróleo, para su

aplicación masiva en la industria. Para hacer más competitiva la tecnología de los biopolímeros es

necesario ampliar la capacidad de producción de estos, y en la actualidad se están construyendo

nuevas plantas en Europa, que proyectan el nivel de producción de los biopolímeros para

economías de escala, lo que abaratará estas resinas, por ejemplo la empresa holandesa Hycail,

comenzó desde el 2004 a operar una planta con capacidad de producir 50,00014 toneladas anuales

del biopolímero PLA y el grupo estadounidense Procter&Gamble actualmente planea construir una

planta de fermentación de PHA en Europa.

En la actualidad, las empresas que lideran la producción de bioplástico y biopolímeros son las

pertenecientes a la sociedad de bioplástico IBAW: Hycail (NL), Novamont (IT), Narocon Innovation

Consulting, Intercero, Basf, NatureWorks.

El mercado Europeo para el consumo de bioplástico, ha aumentado de forma significativa y

constante en los últimos años, especialmente en los países de Europa occidental, como el Reino

Unido, Italia y los Países Bajos, en donde este mercado ha mostrado un dinamismo significativo.

Para el año 2003, por primera vez, el sector de los bioempaques contribuyó sustancialmente al

crecimiento del sector plástico en estos países; por ejemplo el consumo de este material en estas

regiones para el año 2003 se calculó en 40,00015 toneladas, el doble de lo demandado en el año

2001. Los productos con mayor demanda son las bolsas plásticas, láminas de almidón util izadas

en labores agrícolas y corchos utilizados en el embalaje de productos delicados.

La demanda de empaques biodegradables para Europa occidental, está representada

principalmente en el empaque de frutas o vegetales y en productos de alto consumo como

perfi laría desechable y bolsas de supermercados. En Europa, casi la totalidad de la comida

14 Dato tomado de www.IBAW.org

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25

orgánica viene en empaques biodegradables y se está extendiendo esta situación en los productos

de jardinería y en el de las flores. Las empresas que más demandan bioplástico en sus productos

son las siguientes:

Como se puede ver, la mayoría de estas compañías son supermercados y empresas de alimentos,

la mayoría clientes actuales y potenciales de empresas colombianas, por lo que pueden llegar a

demandar que los productos colombianos vengan en empaques biodegradables.

2.2.2 Japón

El gobierno Japonés, mediante los ministerios MITI (Ministry of International Trade and Industry) y

MHW (Ministry of Health and Welfare), ha incentivado el desarrollo de materiales derivados de

biopolímeros desde 1982 con la creación de la JBA (Japanese BioIndustry Association); la cual ha

desarrollado importantes avances en la obtención de biopolímeros mediante la fermentación de

microorganismos. Además de las iniciativas del gobierno, asociaciones privadas como la BPS

(Biodegradable Plastics Society), han logrado avances importantes en este campo desde su

creación en 1989. Las actividades principales de la BPS que permitieron el desarrollo de la

tecnología de los biopolímeros fueron: implementación de métodos para evaluar la degradabilidad

de los polímeros, determinación de la factibilidad de producir plástico convencional a partir de

biopolímeros, así como predecir las tendencias del mercado mundial del plástico.

El programa japonés sobre el desarrollo de bioplástico, coordinado por la BPS, la cual cuenta con

70 compañías inscritas y tres ministerios del gobierno, comenzó apoyando grupos de

15 Tomado de www.IBAW.org

UK: Sainsbury´s, Tesco, Marks & Spencer

Francia: Carrefour, Monoprix, Migros

Holanda: A. Heijn Suiza: Migros, Coop, Bélgica: Carrefour, Covee

Italia: IPER, Coop, Esselun

Tomado de: www.IBAW.org

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26

investigación, que viajaron por el mundo industrializado para construir una base de conocimiento,

de la cual se pudieron establecer nuevas aproximaciones a la tecnología para sintetizar, aplicar,

evaluar y descomponer polímeros biodegradables (muchos de los cuales provenían de fuentes

renovables). La principal meta del programa japonés era el desarrollo de polímeros biodegradables

que fueran técnicamente y económicamente competitivos con los polímeros tradicionales derivados

del petróleo. El progreso del país en este programa es medido por el número de patentes y

publicaciones. Actualmente se puede decir que Japón es la nación líder en esta tecnología.

Iniciativas y programas Japoneses sobre el desarrollo de biopolímeros

Fuentes: Biolnformation Associates, Boston, MA; Yoshiharu Doi, Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN) Japan, personal communicati on, Jul y 21, 1993. [5]

En el sector privado, las compañías japonesas se han enfocado desde principios de los años 90’s

en el desarrollo de materiales derivados completamente de microorganismos, o de fuentes de la

agricultura. La asociación japonesa de la bioindustria (JBA) es la principal organización en

coordinar las investigaciones en esta área. MITI apoya también

a diferentes institutos y asociaciones como la Sociedad de Plásticos Biodegradables, en el

establecimiento de métodos de evaluación para medir la degradabilidad de los materiales, así

como establecer especificaciones de los productos biodegradables. Las compañías japonesas han

desarrollado tecnologías de fermentaciones muy sofisticadas y avanzadas, ideales para el

desarrollo de polímeros biodegradables obtenidos del metabolismo microbiano y de los polímeros

producidos por microorganismos, lo que posiciona al Japón como una potencia proveedora de los

biopolímeros.

Institutos de investigación

JBA MITI Compañías

BPS

Presupuesto y dirección

Información Información

Consultoría e investigación

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27

Principales proveedores de biopolímeros para Japón (1990-1995)

Tomado de: Biolnformation Associates, Boston, MA. [5] Los principales obstáculos que tuvieron que superar las compañías japonesas en el desarrollo de

la industria del bioplástico fueron los siguientes:

• Bases débiles en investigaciones de biotecnología, comparadas con las de Europa y

Estados Unidos. Por lo que fue necesario enviar personal a calificarse en el exterior y

adquirir instalaciones extranjeras.

• Japón no presentaba el mismo nivel de superávit agrícola de Europa y Estados

Unidos, de hecho necesitaba importar parte de su consumo de cereales, por lo que el

desarrollo de biopolímeros necesitaba de fuertes cambios en la producción agraria

para garantizar su producción a escala.

Sin embargo, el programa Japonés tiene grandes ventajas frente a los de las demás naciones, y

esto se puede corroborar en el éxito alcanzado en el corto plazo, y teniendo en cuenta que el

Japón era el más atrasado de las potencias mundiales en este campo, podemos identificar los

puntos claves que ayudaron a lograr el desarrollo en la tecnología de los biopolímeros.

Page 28: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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28

En el año 1988 sólo dos laboratorios japoneses e staban involucrados en investigaciones sobre

biopolímeros; en 1989 después de la creación de la BPS se estableció como política nacional para

la tecnología de los polímeros biodegradables lo siguiente16:

• Acelerar la investigación y el desarrollo

• Proveer instalaciones para la investigación

• Desarrollo de sistemas básicos

• Promocionar el desarrollo regional

• Establecer medidas de seguridad

• Establecer actividades de intercambio de información

• Promocionar el intercambio internacional.

Como resultado de la aplicación de estas políticas, la BPS y la JBA se consolidaron como

instituciones capaces de establecer políticas, distribuir fondos, promocionar intercambio de

información y establecer pruebas para la tecnología de los biopolímeros. El resultado fue la

creación de grupos multidisciplinarios de investigación con metas para alcanzar en 8 o 10 años.

Los factores claves en el sistema japonés de desarrollo de esta tecnología son [8]:

1. La propiedad intelectual pertenece por lo general a las industrias como resultado de la

cooperación en los esfuerzos de investigación.

2. La información es compartida fácilmente entre los académicos, gobierno e industria.

3. Los científicos se concentran en seleccionar cuidadosamente los tópicos de las

investigaciones.

4. Los coordinadores de los proyectos redefinen las metas anualmente, según los resultados

alcanzados en la investigación.

Avances del sector privado Japonés 1995-2005

Empresas multinacionales como Pioneer, Toyota y Sanyo, han alcanzado grandes avances en

productos desarrollados con biopolímeros, por ejemplo Pioneer desarrolló en el 2004 un CD

fabricado con almidón de maíz, que es compatible con la nueva generación de lectores de CD

“blue-ray”. Este Bio CD, tine capacidad de 25G y es completamente biodegradable. El

departamento de biotecnología de Toyota construyó en este año una planta piloto para la

16 Tomado de Robert W. Lenz. Polymer Science and Engineering Department. University Of Massachusetts, Amherst. Biodegradable Polymers and Plastics in Japan: Research, Development, and aplications.1995

Page 29: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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29

producción de PLA con una capacidad de 1,000 toneladas anuales. Toyota espera que la

producción de plástico biodegradable se convierta en un negocio mundial de 38 billones de dólares

para el año 2020 [9]. Son muchas las multinacionales japonesas que están alcanzando verdaderos

logros en el campo del bioplástico, otro ejemplo de esto es la empresa NEC que desarrolló un

plástico totalmente reciclable elaborado a partir de vegetales.

2.2.3 Estados Unidos

El desarrollo de la tecnología de los biopolímeros tuvo su s inicios en las investigaciones de

universidades y de entidades gubernamentales apoyadas en las fuertes base s logradas por las

investigaciones estadounidenses en el campo de la biotecnología. El problema del programa de

desarrollo de biopolímeros estadounidense fue la gran variedad de campos en los que se quiso

aplicar esta tecnología, ya que al ser tan multidisciplinario el programa, no permitía la coordinación

eficiente entre los distintos organismos encargados de las investigaciones.

Sin embargo, los distintos frentes en la investigación del desarrollo de biopolímeros, aceleraron su

desarrollo, posicionando a los Estados Unidos como líder pionero en este campo. Las

investigaciones en biopolímeros sirvieron como ventaja para futuras innovaciones como la

tecnología de la recombinación del ADN.

Iniciativas y programas estadounidenses sobre el desarrollo de biopolímeros

Fuentes: U.S. Congress, Office of Technol ogy Assessment, Biopolymer Making Materials Nature’s W ay-Background Paper, OTA-BP-E- 102 (Washington, DC: U.S. Government Printing Office, September 1993).

Institutos de investigación

Compañías privadas

Investigaciones Federales National Science Foundation. U.S. Department of Agriculture Department Of Defense Department of Health and Human Services Department of Energy NASA Department of Commerce Department of the Interior

Transferencia

de tecnología

Transferencia de tecnología

Transferencia de tecnología

Información

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30

Así como en Europa y Japón, las expectativas comerciales de Estados Unidos en esta tecnología

están enfocadas en dos categorías principales del mercado: polímeros biodegradables para ser

usados en la industria como reemplazo de los polímeros tradicionales y materiales que pueden ser

usados en aplicaciones médicas.

Los primeros productos ofrecidos en el mercado americano como biodegradables fueron material

de empaque y bolsas plásticas a finales de los años 80’s; pero fueron muy debatidos debido al

grado verdadero de degradación que alcanzaban, ya que la primera generación de plástico

biodegradable necesitaba de condiciones especiales en el terreno de disposición final para

alcanzar el porcentaje de degradación prometida. Esta primera generación de bioplástico provenía

de resinas tradicionales del petróleo como polietileno, pero con un pequeño porcentaje (del 4% al

6%) de almidón17. Debido a que en esa época no existían pruebas formales que establecieran un

grado de degradación para poder aceptar un plástico como degradable, se disminuyó el interés por

la producción de este tipo de plástico, pues en el mejor de los caso s el almidón se degradaba

hasta en un 60%, pero las resinas plásticas no alcanzaban ningún grado de degradación.

Una segunda generación de biopolímeros, acompañados por el establecimiento de normas

reguladoras en este sector, impulsó nuevamente la producción de plástico degradable. La inclusión

en las normas ASTM sobre conceptos específicos que definían a los plásticos como

biodegradables y degradables, impulsaron al sector privado para desarrollar nuevos productos, los

cuales contenían entre 40% hasta casi el 100% de almidón.

17 Estos primeros productos fueron ofrecidos por las compañías Archer Daniels Midland y St. Lawrence Starch. [5].

Page 31: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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31

Principales proveedores de biopolímeros para Estados Unidos (1995)

Company Location Product Potential Likely entry Comments

Applications date

Zeneca Bio Products United

Kingdom/United States

BIOPOL resin (microbial pol yester)

Rigid and flexi ble

packaging—film, moldings, paper coatings

1993

1990 pilot plant in England;

assessing full produc tion plant

EcoChem (Du Pont- ConAgra) United States

Polyl actic-pol yg lycolic aci d copol ymers

Packaging ;some medical

produc ts 1995

100-million- pound produc tion facility

open in 1995

Cargill, Inc. United States Polyl actide Packaging 1995 10-million-pound produc tion facility opened in 1993

Battelle Ins titute and Golden Technologies United States Polyl actic acid from

fermented corn Packaging 1997 Available for license

Argonne NationalLaborator y and Kyowa Hakko, USA

United States Polyl actic acid from

fermented potato waste

Packaging 1996 Available for license

Archer Daniels Midl and United States Lactic aci d supplier Packaging 1998 Has not

announced produc tion plans

Warner-Lambert United States NOVON starch-based pol ymers

Multiple-use structural materials

1993 100-million- pound produc tion facility opened in 1992

Weyerhaeuser United States Bacterial cellulose Absorbent,

thickener, and mati ng agent

1993 Limited

commercial quantities

Fuente: Bioinformation Associ ates [5]. El sector privado, se ha especializado en nichos de mercado, para optimizar las características

específicas del bioplástico y según la disposición final que se le de a estos, por ejemplo teniendo

en cuenta el nivel de degradación y el uso que se le dé, empresas como Warner Lambert con su

biopolímero Novon, buscan blancos de mercados para posicionar sus bioplásticos, en donde los

beneficios de su biodegradación pueden ser claramente reconocidos, ello debido a que el

biopolímero cuesta entre dos y cuatro veces el precio de las resinas regulares.

Cargill y Dupont, mediante un joint venture lograron el desarrollo de un bioplástico derivado del

PLA obtenido mediante tecnología de fermentación, lo que genera monómeros de ácido láctico

provenientes de la piel de la papa y de los granos de maíz. Este material tiene propiedades físicas

y mecánicas similares a los obtenidos por las resinas sintéticas, pero con la ventaja de degradarse

bajo ciertas circunstancias. Las re sinas salieron al mercado a US $2 la libra en 1995, en la

actualidad a pesar de haber incrementado la producción, el costo aumentó hasta los US$3 la libra

[5].

Page 32: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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32

El mercado donde los biopolímeros tienen una mejor aceptación es el de las aplicaciones médicas,

porque en este mercado se pueden ofrecer los biopolímeros a precios más elevados y se tiene una

mayor disposición a pagar por ellos. Por ejemplo, la libra de biopolímeros PLA en este mercado

tiene un costo de aprox. US$10018. El mercado de polímeros para aplicaciones médicas tiene una

oferta anual aproximada de 1,000 toneladas en EEUU, lugar donde se está reemplazando con

rapidez la mayoría de los polímeros tradicionales utilizados por una nueva generación de

biopolímeros. Los tres principales segmentos de los biopolímeros en este campo son: vendajes,

suturas, implantes, aparatos ortopédicos y tecnología para el manejo de medicamentos.

Principales proveedores de biopolímeros para aplicaciones médicas en Estados Unidos

Fuente: Bioinformation Associ ates [5].

A diferencia de Europa y Japón, Estados Unidos carece de una política clara y establecida para la

investigación y desarrollo de biopolímeros, si Estados Unidos está bien posicionado en algunos

18 Dato tomado de U.S. Congress, Offi ce of Technology Assessment, Biopolymer Making Materials Nature’s Way-Background Paper, OTA-BP-E-102 (Washington, DC: U.S. Government Printing Office, September 1993). Pág. 75.

Page 33: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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33

campos del desarrollo de esta tecnología es por su fuerte desarrollo agrícola, por su experiencia en

la ingeniería de polímeros y por sus bases en biotecnología. Sin embargo, Estados Unidos perderá

competitividad en este sector si no establece una política como la de las otras potencias, en donde

se involucran los distintos frentes de investigación (gobierno, industria y academia) logrando

establecer coherencia en los objetivos que se quieren alcanzar con el desarrollo de los

biopolímeros.

2.3 Tipos de biopolímeros

Los biopolímeros más util izados en la elaboración de plástico biodegradable son:

PHA’s (polihidroxialcanoatos): Son biopolímeros producidos en la naturaleza por fermentación

bacteriana de los azúcares y los lípidos. Los tipos más comunes de PHA’s son los PHB

(polihidroxibutinados), que pueden ser degradados naturalmente en un tiempo de 12 a 16

semanas. Tienen propiedades mecánicas y físicas muy similares a las de polímeros sintéticos

como el polietileno PE y el polipropileno PP, ambos pertenecientes al grupo de los polímeros de

más alto uso a nivel mundial, razón por la cuál también son una de las más importantes causas de

la acumulación de basuras [2].

La degradación de los PHA ocurre en una gran variedad de ambientes, incluidos ambientes

aerobios y anaerobios, adicionalmente los organismos degradadores son frecuentemente

encontrados en el suelo. Aproximadamente el 55% de los hongos aislados del suelo fueron

capaces de degradar el polímero. [2].

Page 34: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

34

Principales pasos para la producción de PHA

Fuente: Greenhouse Gas Profile of a pl astic material Derived from a Geneticall y Modified Plant.

PHB’s: El PHB y sus copolímeros son termoplásticos semicristalinos conformables por fusión,

fabricados por fermentación biológica de carbohidratos renovables. Han sido descritos como "el

primer ejemplo verdadero de termoplástico elaborado por biotecnología"19 y son biodegradables. A

pesar de ser ba stante estables en condiciones normales, su e structura se degrada lentamente en

el cuerpo, en vertederos o en procesos de compostación. El homopolímero PHB es un polímero de

alta cristalinidad rígido y bastante quebradizo cuyas propiedades mecánicas no difieren de las del

poliestireno, aunque es más sólido y resistente a las temperaturas. Las áreas de predilección para

la aplicación del homopolímero se encuentran en los campos de la medicina y biología20. El

biopolímero puede ser degradado por bacterias, hongos u otros organismos superiores, quienes

usan el poliéster como fuente de carbono después de que la bacteria ha sido lisada y es liberado al

19 Ramírez Sandoval Johana. Evaluación de la factibilidad de Producción de los polímeros PHA mediante el uso de Ralstonia eutropha y pseudomonas putida. Uniandes 2001.

Instrumental

Combustibles/Energía

Transporte

Transporte y cultivo

Insumos de los cultivos

Cultivos de maíz

Transporte de rastrojo

Rastrojo

Producción de PHA

Extracción de PHA

Composición de PHA

PHA

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II.05(20)99

35

medio. La cristalinidad del polímero afecta la degradabilidad de éste; fue demostrado que las

moléculas en estado amorfo son más fáciles de degradar que las cristalinas [2].

PLA (acido poliláctico): Es un termoplástico, químicamente sintetizado por la polimerización

condensada del free acid o por la polimerización catalítica del lactide. Puede ser producido por

métodos biológicos (fermentación) o por procesos químicos. Es muy conocido por ser

biodegradable y es aplicado principalmente en implantes y empaques farmacéuticos21.

El ácido poli láctico PLA es un biopolímero termoplástico cuya molécula precursora es el ácido láctico. El ácido láctico (y su s derivados como sales y éstere s) e s ampliamente utilizado en la

industria alimenticia como acidulante y preservante, en la química como solubizador y como agente

controlador de pH. En las curtiembres es util izado para remojar los cueros y desencalarlos. En la

producción de pinturas y re sinas, puede ser uti lizado como solvente y como removedor

biodegradable. En la industria farmacéutica, las sales de hierro y calcio tienen un importante uso

terapéutico en la producción de drogas. En la industria del plástico, es util izado como precursor de

PLA [10].

La producción industrial del ácido láctico puede ser por vía química o biotecnológica. La

producción química está basada en la reacción de acetaldehído con ácido cianhídrico para dar

lactonitrilo, el cual puede ser hidrolizado a ácido láctico. La producción biotecnológica está basada

en la fermentación de sustratos ricos en carbohidratos por microorganismos, en la fermentación se

busca que los microorganismos utilizados sean preferiblemente termófilos, que fermenten rápida y

completamente sustratos baratos, con adición mínima de nutrientes nitrogenados, que crezcan en

condiciones de valores reducidos de pH, presenten poca producción de biomasa y una

despreciable cantidad de subproductos. Industrialmente se util izan como sustratos, sacarosa

proveniente de azúcar de caña y remolacha azucarera, lactosa proveniente de lactosuero, y

dextrosa procedente de almidón hidrolizado. Además los su stratos almidonosos disponibles en la

forma de desechos agrícolas, granos dañados y tubérculos sirven como materia prima para la

producción del ácido; otros sustratos almidonosos disponibles son fibras de alfalfa, permeado de

lactosuero, almidón de yuca, paja de trigo y residuos de papa adicionados de residuos generados

en el proceso de producción de concentrados para alimentación animal [10].

20 Tomado de http://www.goodfellow.com/csp/active/static/S/Polihidroxibutirato_-_Biopolimero.HTML 21 Albán A., Fred, Rodríguez Aida, Serna Liliana (2003); Acido poliláctico (PLA): Propiedades y aplicaciones. Ingeniería y Competitividad número 1 artículo 2. Revista Ingeniería Y competitividad Extraído el 12 Septiembre,2005 de http://revistaingenieria.univalle.edu.co/paquetes

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36

Esquema de la producción de Ácido láctico22

Fuente: http://revistaingenieria.uni valle.edu.co

El ácido láctico utilizado en la polimerización para la producción de PLA debe ser de alta pureza.

Los polímeros basados en ácido láctico, pueden manufacturarse en diferentes rutas de

polimerización: La primera ruta incluye una policondensación del ácido láctico, seguido por una

depolimerización hacia el dímero diláctico, el cual puede polimerizarse abriendo el anillo, en

polímeros de alto peso molecular [10].

22 Tomado de Albán A., Fred, Rodríguez Aida, Serna Liliana (2003); Acido poliláctico (PLA): Propiedades y aplicaciones. Ingeniería y Competitividad número 1 artículo 2. Revista Ingeniería Y competitividad Extraído el 12 Septiembre,2005 de http://revistaingenieria.univalle.edu.co/paquetes

Page 37: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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37

Síntesis de ácido poliláctico PLA23

Fuente: http://revistai ngenieria.uni valle.edu.co

En la segunda ruta, el ácido láctico es policondensado en presencia de un monómero difuncional,

por ejemplo diol o diácido, produciendo un polímero telequélico, el cual puede unirse a otro para

producir polímeros de alto peso molecular. En la tercera ruta el ácido láctico es policondensado

directamente en polímeros de alto peso molecular, manipulando el equilibrio entre: ácido láctico,

agua y ácido poliláctico en un solvente orgánico [10].

Rutas para la manufactura de bases poliméricas de ácido poliláctico24

Fuente: http:/ /revistai ngenieria.uni valle.edu.co

23 Ibid.

Page 38: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

II.05(20)99

38

Debido a su biodegradabilidad, propiedades de barrera y biocompatibilidad, éste biopolímero ha

encontrado numerosas aplicaciones ya que presenta un amplio rango inusual de propiedades,

desde el estado amorfo hasta el estado cristalino; propiedades que pueden lograrse manipulando

las mezclas entre isómeros, los pesos moleculares, y la copolimerización. El ácido láctico es

utilizado principalmente en la industria alimenticia, química, farmacéutica, del plástico, textil, la

agricultura y de la alimentación animal; sin embargo, la aplicación más interesante del ácido láctico

radica en la posibilidad que ofrece de producir PLA; el cual en la actualidad, es utilizado en la

producción de hilos para sutura, implantes, cápsulas para la liberación lenta de fármacos, prótesis,

producción de envases y empaques para alimentos y producción de películas para la producción

de cultivo. Este biopolímero ha despertado el interés de investigadores, productores y

procesadores, porque además de su degradabilidad, se ha encontrado que puede ser un gran

competidor frente a otros plásticos de origen petroquímico [10].

El PLA tiene propiedades mecánicas en el mismo rango de los polímeros petroquímicos, a

excepción de una baja elongación. Sin embargo esta propiedad puede ser afinada durante la

polimerización (por copolimerización) o por modificantes post polimerización (por ejemplo

plastificantes) [10].

Comparación de algunas propiedades mecánicas de plásticos de origen petroquímico con

las propiedades del PLA25

Fuente: http://revistaingenieria.uni valle.edu.co

La demanda global de PLA y ésteres de lactato para el 2001 fue de 86,000 toneladas, con un

mercado dominado por el sector de alimentos y bebidas y la industria del cuidado personal.

PURAC BIOCHEM (Holanda) es el líder mundial en producción biotecnológica del PLA. Es

24 Ibid. 25 Ibid.

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39

producido por Cargil l Dow y Chronopol Inc. Cargill Dow (USA), centra su producción en la

elaboración de homopolímeros lineales de alta cristalinidad, y explora el campo de los copolímeros

con aceite de soya epoxiado. Esta compañía tiene una capacidad instalada de 114,000 toneladas

anuales de PLA y el precio por libra del material es entre US$ 0.70 y US$0.90. Chronopol Inc. tiene

una capacidad instalada entre 45,000 y 90,000 toneladas anuales y precios de 4 a 6 dólares la

libra [10].

2.4 Usos de los biopolímeros

Los biopolímeros son un diverso y versátil material que tiene aplicaciones potenciales en

prácticamente todos los sectores de la economía. Por ejemplo ellos pueden ser utilizados como

adhesivos, absorbentes, lubricantes, abonos, cosméticos, fibras textiles, etc. Algunos biopolímeros

pueden reemplazar directamente a los materiales sintéticos en las aplicaciones tradicionales (que

son los de mi interés) y otro s poseen propiedades únicas que pueden abrir oportunidades nuevas

para la industria y el comercio [5].

Con cada tipo de biopolímero se obtienen distintos plásticos biodegradables, cada uno con

características específicas que influyen en la decisión para la aplicación de estos en la industria,

como es el precio o sus propiedades de degradación. Los tipos de plástico biodegradable son26:

• Los plásticos degradables hechos a partir de almidón derivado del maíz o de otras fuentes con

alto contenido de almidón como la yuca, los cuales se degradan por un proceso llamado

HIDRO-DEGRADACIÓN y requieren condiciones óptimas para degradarse por completo o por

el contrario sólo se perforarán, dejando su componente plástico el cuál nunca se degrada;

dichas partículas remanentes de plástico pueden ser dañinas para el suelo, aves y animales.

Una condición para la viabilidad de estos como materia prima para la industria, es la

disposición de grandes plantaciones de cultivos genéticamente modificados para suplir la

demanda, lo que afecta su uso en sistemas orgánicos.

• Otro tipo de bioplásticos (muy estudiados) son los obtenidos a través de los poliésteres

alifáticos, que cuentan con la ventaja del grupo ésteres, una gran susceptibil idad a la

degradación; sin embargo, de la misma forma que los plásticos de almidón, requieren de una

26 Symphony Plastic Technologies PLC (2004). Briefing note on degradable plastics. Extraído el 12 de Septiembre,2005 de http://www.agroindustrial-amc.com/ files/NOTA%20INFORMATIVA.htm

Page 40: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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40

actividad microbiana alta para degradarse. Además poseen temperaturas de fusión muy bajas

y reducidas propiedades mecánicas si se comparan con los del plástico tradicional27.

• Los plásticos fotodegradables, en cuya fabricación se han incorporado compuestos foto

sensibles que permiten su degradación por la exposición prolongada a la luz ultravioleta de la

radiación solar, cuentan con la desventaja de no ser efectivos en rellenos sanitarios,

vertederos, alcantarillas o demás lugares oscuros.

3. Biopolímeros y Oxodegradables como alternativa Los plásticos son materiales que utilizamos prácticamente en todas las actividades cotidianas,

dadas su s magníficas propiedades físicas y mecánicas son ampliamente aplicados en la industria,

siendo el sector de envases y empaques una fracción muy importante en la demanda nacional del

plástico. Según estadísticas oficiales, el sector de envases y empaques de Colombia consume

anualmente el 52% en peso de materias primas plásticas, es decir 313,040 toneladas28. Las

resinas plásticas tradicionales que se util izan en este sector son el polietileno (de alta y baja

densidad), polipropileno, polietilentereftalato PET, poliestireno y PVC.

El sector empresarial que trabaja con materiales poliméricos enfrenta el envejecimiento tecnológico

y el desgaste de los equipos, por lo que es necesario adelantar una revolución tecnológica a lo

largo de la cadena de valor del sector de empaques plásticos para aumentar la competitividad,

para así enfrentar los cambios que el mercado mundial presenta por el surgimiento de nuevas

tecnologías.

27Armelín, Elaine Aparecida (2002). Síntesis y caract erización de nuevas poliesteramidas: estudio de sus propiedades. Extraído el 12 de Septiembre, 2005 del sitio Web http://www.tdx.cesca.es/TDX-0531102-082602/.

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41

Tomado de: Sector de Empaques pl ásticos fl exibles y semirígidos en Colombi a 2013. [13]

A lo largo de la historia de la industria plástica se vienen optimizando los recurso s empleados, así

como se ha mejorado la ingeniería de los materiales y de los procesos para obtener materiales

plásticos con menor peso de material, lo que equivale a un menor consumo de energía y de

recursos.

28 Tomado de Plásticos en Colombia 2003-2004. Acoplásticos.

Reciclaje Biodegradación

CADENA D E VALOR

Materias primas Concentrados Aditi vos

Consumo Final

Procesos de Transformación Conversión

Disposición Final

Sistemas auxil iares

Enfriamiento Secado Vapor Aire comprimido

Nacionales Importados

Termoformado Película soplada Multicapa Película plana Recubrimientos

Impresión Sellado Troquelado Diseño de empaque

Educación Divulgación Legislación Mercado Globalización Comercialización

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42

Ejemplos de la disminución de peso en los env ases de plástico entre los años 1970 y 200029.

Tipo de envase Peso en 1970

(gramos)

Peso en 2000

(gramos)

Reducción de peso

(%)

Bolsa de supermercado

(PEBD) 23 6,5 70

Envase de yogur (PS) 6,3 3,5 45

Botella de bebida

carbónica (PET) 66 42 35

Botella de leche (PEAD) 95 60 32

Fuente: http://www.urjc.es /z_files /ai_noti/ai05/leccion_inaugural.doc

Las nuevas tecnologías que permitieron la disminución significativa del peso de los empaques

plásticos no fueron suficientes para disminuir de una forma directa el impacto nocivo del plástico

sobre el medio ambiente como la larga permanencia de estos en la biosfera, por lo que se hizo

necesario buscar nuevas resinas que permitan obtener materiales con características similares a

las actuales, pero con propiedades de degradabilidad. En este sentido surgieron los bioplásticos

como resultado de los avances en el desarrollo de biopolímeros y de aditivos que permiten

degradar el plástico tradicional según se programe la vida útil del producto.

3.3 Fuentes de adquisición de los biopolímeros y Oxodegradables. PHA’s (polihidroxialcanoatos): Son sintetizados por muchas especies de distintos géneros

bacterianos en condiciones de crecimiento caracterizadas por exceso en la fuente carbonada y

limitación de otros nutrientes como nitrógeno o fósforo. A pesar de las ventajas ambientales del

uso de los PHA en la obtención de plástico frente al uso de las resinas tradicionales, su uso está

muy limitado debido a su alto costo de producción. Por este motivo gran parte de las

investigaciones se han concentrado en reducir los costos de producción y aumentar la

productividad util izando diversas e strategias. Entre ellas se encuentran el rastreo de nuevas cepas

productoras, la optimización de las estrategias de cultivo y la producción de PHA utilizando cepas

de E. Coli [11].

29 Tomado de José Aguado Alonso. Ingeniería Química Y Desarrollo Sostenible. Pág. 27.

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43

La producción industrial de PHA vía fermentación bacteriana arrancó cuando se empezó a utilizar

el biopolímero para la manufactura de un producto en 1990, con el copolímero PHBV bajo el

nombre comercial de Biopol®, desarrollado por ICI en UK (1982), y comercializado en la

actualidad por Monsanto a un precio de US$ 7,37 el Kg.30.

El Biopol es producido mediante fermentación en un ambiente controlado usando la bacteria

alcaligenes eutrophus quien transforma la glucosa del azúcar del trigo en los polímeros

acumulados. Después de que el polímero es acumulado, es recuperado rompiendo las células

bacterianas, separando y secando hasta dejar el polímero en forma de polvo [2]. La tasa de

degradación depende del grosor del material y de la cantidad de bacterias presentes en el medio,

llama la atención que estudios realizados en basureros en un periodo de 19 semanas sobre la

descomposición de botellas, demostraron que el Biopol se descompone más rápidamente en

escenarios con menor cantidad de oxígeno, ya que en los que tenían mayor presencia de oxígeno,

las botellas perdieron el 30% de su peso, mientras que en los escenarios sin presencia de oxígeno,

la pérdida del peso de las botellas alcanzó un 80%. La producción actual de Biopol para Europa

está estimada en 300 toneladas anuales31.

PLA (acido poliláctico): El ácido poli láctico es un fuerte competidor para empaques que utilicen

resinas como PET, Poliestireno y PVC. Las empresas que producen y comercializan bioplástico

producido por este biopolímero son:

• Cargill Dow: Cuenta con una planta de producción de PLA situada en Nebraska, USA; con

capacidad de producir 150,000 toneladas anuales, lo que demuestra capacidad para suplir

demanda internacional. El biopolímero se ofrece bajo el nombre comercial de Nature

Works® cuyo precio de lanzamiento se fi jó entre US$ 2.30 y $4.50 por libra. En la

actualidad Cargil l Dow ofrece el PLA a un costo de US$ 1.3032 la libra, pero anticipa que

para el 2006 cuando esté produciendo a un nivel del 65% de su capacidad, el precio se

reducirá hasta ser casi el mismo del PET. Nature Works e s aplicado ampliamente en

productos plásticos como botellas, bienes de consumo, empaque para alimentos, y

productos de servicio como platos y cubiertos.

30 Dato tomado de http://agrocadenas.gov.co/novedades/nov01_palma.pdf. 31 Tomado de http://www.angelfire.com/ne/mazin/degradable.html 32 Dato tomado de http://www.plasticstechnology.com/articles/200203fa2.html

Page 44: Estudio sobre la aplicabilidad de bioplástico en la

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44

Fuente: http://www.natureworksllc.com/corporate/nw_pack_home.asp

• Mitsui Chemical y Shimatsu Chemical: Empresas Japonesas, con capacidad de

producción menor a las 500 toneladas anuales, por lo que sólo tienen capacidad para

suplir parte del mercado nacional japonés.

En el mercado, importantes empresas multinacionales ya han lanzado resinas con diversos

componentes de biopolímeros y materiales sintéticos con las cuales se pueden obtener bioplástico.

Todas las resinas provienen de materiales renovables, las firmas dominantes del mercado son:

• Eastman Chemical, empresa americana, que cuenta en Europa con una planta con

capacidad de 16,500 Toneladas anuales de su resina Eastar bio®, una resina con

propiedades similares al polietileno de baja densidad utilizada para la fabricación de bolsas

de jardinería, películas agrícolas y envolturas para papel. La densidad de esta resina es de

1.21 g/cm3 y tiene un precio en el mercado de US$ 1.50 la libra33.

• BASF produce y comercializa la resina Ecoflex®; esta es fabricada en Alemania por una

planta con capacidad de 9,000 toneladas anuales, comercializada en Estados Unidos a un

precio de US$ 2.0 por libra. El precio de esta resina se espera sea más competitivo para el

próximo año, cuando se amplíe la capacidad de la planta actual a 35,000 Toneladas

anuales. La resina tiene propiedades muy similares al polieti leno de baja densidad.34

• Procter & Gamble lanzó el biopolímero Nodax® como un sustituto económico para el

biopolímero PHA. Este biopolímero garantiza la degradación en condiciones aerobias y

anaerobias y propiedades fí sicas y mecánicas similares al polietileno y polipropileno. Las

aplicaciones son las mismas a las de estas resinas tradicionales y otras como la

posibil idad de obtener papel. Los productos de este biopolímero tienen la ventaja de

permitir una impresión de mayor calidad sobre sus superficies. El precio de este

33 Ibid. 34 Ibid.

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45

biopolímero se espera en $1.60 por libra, una vez se amplíe su producción y se aumente la

utilización de la planta que tiene una capacidad de 50,000 Toneladas anuales35.

• La italiana Novamont, viene comercializando con mucho éxito en Europa y Asia la resina

Mater Bi®, la cual se deriva principalmente del maíz, la papa y el trigo. Con esta resina se

obtiene bioplástico con múltiples aplicaciones en la industria. Novamont cuenta con una

planta con capacidad de producción de 35,000 toneladas anuales [4], y el precio de la

resina varía entre US$ 2.25 y $ 2.90 por libra36.

Fuente: http://www.materbi.com/

• Novon Internacional produce la resina Nov on®, cuyos componentes principales son el

almidón (43% de su peso) y polímeros sintéticos (57%). Novon produce resinas plásticas

que no son 100% degradables, pero sí mucho más amigables con el medio ambiente que

las resinas plásticas tradicionales. El precio de Novon está entre US$ 1.60 y $1.7037 la l ibra

en el mercado internacional. Su planta de producción para esta resina se encuentra

localizada en New Jersey.

• La compañía inglesa Symphony Environmental Limited, es la empresa líder en el mercado

de los plásticos oxodegradables. Sus aditivos d2w™ son aplicables a las poliolefinas

35 Green Phillip, Narasimhan Karunakaran. Nodax Biopolymer. Creating the low cost supply for PHA. Procter & Gamble Co. 2004 36 Dato tomado de http://www.chemsoc.org/chembytes/ezine/2002/benbrahim_apr02.htm 37 Dato tomado de http://www.icma.com/info/polymers.htm

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46

flexibles (PE, PP, PS) en todas sus formas, permitiendo la degradación de éstos liberando

agua, dióxido de carbono y trazas de biomasa. El costo del aditivo depende del porcentaje

usado en la preparación del plástico, este porcentaje varía entre el 1% y 3% del total de la

mezcla.38

3.4 Costos de implementación de los biopolímeros y oxodegradables en

Colombia

En la actualidad no se producen ningún tipo de biopolímeros para escala industrial en Colombia.

Se están adelantando estudios por parte de universidades como la Universidad Nacional y la

Universidad del Valle, buscando diferentes alternativas para la obtención de un biopolímero con

materiales y microorganismos autóctonos que no estén patentados. Sin embargo en Colombia

están presentes multinacionales que disponen de la tecnología necesaria para producir empaques

bioplásticos como AMC, P&G, Cargill Dow.

Mientras que los precios de las resinas tradicionales aumentaron entre un 30% y 70% en el último

año, como consecuencia de los altos precios alcanzados por el petróleo en el mercado

internacional, los productores de bioplástico han disminuido parcialmente sus precios (por ejemplo

los precios promedio de las resinas bioplásticas hace 10 años estaban entre los $25 y $45 dólares

la libra, mientras que en la actualidad se están ofreciendo entre $1 y $7 dólares la libra por un

producto de iguales o mejores características; se espera que para un futuro próximo una vez se

incremente la uti lización de la capacidad de producción de los fabricantes de estas resinas

biodegradables, se ofrezcan estas con los mismos precios de las provenientes de recursos fó siles.

Los nuevos biomateriales siguen siendo más costosos re specto a los provenientes de fuentes

tradicionales, pero la diferencia continúa decreciendo, los productos agrícolas (fuente de estos

biomateriales) como el almidón y el azúcar, son económicamente viables como materias primas

38 Tomado de http://www.degradable.com.co/

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47

para el plástico (azúcar [EUR/ton]: 200-250, almidón [EUR/ton]:300-400)39. La razón para que los

bioplásticos no sean en la actualidad competitivos en sus costos es por el alto costo que involucra

su desarrollo y la restricción en la capacidad de producción.

3.1.1 Costos directos e indirectos Para determinar de una forma más eficiente la relación entre las diferencias de los costos que

involucran el proceso de producción de empaques y productos desechables plásticos, propongo la

comparación entre el proceso de producción de bolsas plásticas con resinas tradicionales y el

mismo proceso utilizando plástico biodegradable, con esta comparación pretendo ilustrar posibles

escenarios que tendría la industria en la utilización de resinas bioplásticas en la manufactura de

su s productos.

En Colombia se encuentran aproximadamente unas 1,50040 empresas dedicadas a la

transformación de resinas plásticas, de estas unas 20641 se dedican principalmente a la

manufactura de los siguientes productos:

• Bolsas plásticas (PE de alta y baja densidad, PP).

• Rollos plásticos (PE)

• Empaques de alimentos (PET, PE de alta y baja densidad, PP)

• Bolsas para empaques al vacío (PE)

• Cintas (PE, PP)

• Artículos para catering (PE, PP, PS, PVC)

Estas empresas, son de tamaño pequeño y mediano, con una demanda mensual esperada entre

20 y 50 toneladas mensuales. El proceso de producción para bolsas, rollos y cintas plásticas de

polietileno de alta y baja densidad es el siguiente:

39 Dato tomado de IBAW Publication. Highlights in Bioplastics. 2005 40 Dato tomado de www.paginasamarillas.com , Publicar, Búsqueda Inyecci ón de Plásticos . 41 Dato tomado de www.colombiapack.com , Búsqueda sector Plásticos.

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48

Fuente: http://www.acoplas ticos.com/tmp/guia_ambiental_1.pdf

Como vemos en la figura, el proceso comienza con la introducción de materia prima en la tolva, la

cual se encarga de alimentar a la extrusora con el material que se ha de transformar.

La materia prima consiste en una mezcla de material lineal, pellets y pigmento, en donde

generalmente se manejan las siguientes materias primas42:

- Molido azul

- Aguapanelo

- Molido rosado

- Pigmento blanco y negro

- Pellets PE (de alta o baja densidad)

La mezcla siempre es la misma, solo cambia el pigmento que es blanco o negro, dependiendo de

las especificaciones de las bolsas a producir. El molido azul, rosado y aguapanelo son aditivos que

definen propiedades físicas y mecánicas de las bolsas, estos se emplean para “abaratar el

producto” ya que sirven para disminuir la cantidad de “pellets virgen” sin representar disminuciones

en la calidad del producto.

La mezcla pasa a través de un tornil lo sin fin, cuyas funciones son cargar, transportar, fundir y

homogeneizar el plástico y por ello es considerado como la pieza clave de la extrusora.

Esta se divide en cuatro zonas, que manejas diferentes temperaturas:

- Zona 1 : 80° C

- Zona 2 : 130° C

42 Datos suministrados por Prodipol S.A.

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49

- Zona 3 : 200° C

- Zona 4 : 250° C

Posteriormente todo el material pasa por un filtro, en forma de malla el cual se encarga de eliminar

las impurezas del proceso anterior. El material sale finalmente a través del dado, el cual permite

obtener el ancho y la forma de la bolsa. Las bolsas salen de las extrusoras en forma de rollos, los

cuales tienen que ser sellados, precortados o cortados por las maquinas selladoras y cortadoras.

Para la producción de 1 kilogramo de bolsas con resinas tradicionales (PE) siguiendo el proceso

anterior, se tienen los siguientes costos43:

COSTOS PROYEC TADOS POR KILO DE BOLSA MANO DE OBR A Peso s DIRECTA $ 208,80INDIRECTA $ 69,60

MATERIA PRIMA DIRECTA $ 600INDIRECTA $ 200PRODUCCION GASTOS DE SERVICIO DE PRODUCCION $ 250

ADMINISTRACION MANO DE OBRA AMINISTRACION $ 200,00GASTOS AMINISTRATIVOS $ 355,50SERVICIOS PUBLICOS $ 200

TOTAL $ 1.875,10PRECIO DE VENTA $ 6.500

UTILIDAD ANTES DE IMPU ESTOS $ 4.625

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50

Plástico oxodegradable. Si se utilizan los aditivos pro-degradables d2w como materia prima en este mismo proceso, pero

obteniendo como resultado bolsas plásticas degradables, no se verán alterados los costos

diferentes a los de materia prima, porque esta tecnología es completamente compatible con las

extrusoras actuales y no requiere condiciones diferentes a las nombradas en el proceso anterior. El

aditivo viene en forma de pellets, por lo que no se necesita capacitar a la mano de obra para

manipular este material. El aditivo es compatible con los pellets reciclados de resinas plásticas

tradicionales, dado que no es necesario adquirir exclusivamente pellets nuevos de resinas.

Fuente: AMC Plásticos degradabl es.

El aditivo se aplica a la mezcla en un porcentaje cercano al 3% del peso total de la mezcla, así

para suplir una demanda mensual de 20 toneladas, se requiere de un tamaño de mezcla de 350

kilogramos por turno de producción, por lo que la cantidad de aditivo requerido será 630

kilogramos al mes. El costo de este aditivo varía según el porcentaje que se consuma de éste,

para este caso, estaría entre $152,09 pesos por kilo de bolsa producido.

Plástico biodegradable

Util izando bioplástico proveniente de resinas obtenidas del almidón como el Mater-bi en la

fabricación del mismo producto, y tomando como ejemplo el proceso de fabricación realizado por la

empresa Noruega PolarGruppen para sus bolsas BioBag, podemos proyectar los posibles costos

43 Datos suministrados por Prodipol S.A.

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51

de producción en una industria colombiana. PolarGruppen compra la resina Mater-bi a Novamont,

en forma de pellets, esta re sina no requiere procesos previos ni cuidados especiales como las

otras resinas biodegradables del mercado. Muchas resinas como biopol y otras derivadas de

bacterias como los PHA y resinas derivadas del PLA requieren un secado previo para ser

aplicadas en los procesos, así como otros cuidados especiales en el almacenamiento y trato de

estas. Mater-bi sólo requiere tener atención en cerrar las bolsas en las que se almacena este para

que no se active su proceso de degradación antes de la programación de la vida útil en la

fabricación del producto plástico.

La infraestructura y la maquinaria colombiana están especificadas para procesar re sinas plásticas

provenientes de recursos fó siles, sin embargo, las nuevas resinas biodegradables como el Mater-bi

son completamente compatibles con las extrusoras y demás maquinaria necesaria para la industria

plástica. No se requiere de entrenamiento para la mano de obra, ya que la apariencia de estas

resinas viene en forma de pellets o en polvo, y los cuidados necesarios son fáciles de aprender

mediante un breve manual de operación.

Fuente: http://www.polargruppen.com/fabrikk.htm

Los costos de estas re sinas, nombrados anteriormente son superiores a las de las resinas

tradicionales, por lo que no se deben comparar según la util idad obtenida con el precio que ofrece

actualmente el mercado para estos productos. El costo de estas resinas se incrementa al sumar

los gastos de envío y es necesario aumentar primero la demanda en Colombia de este tipo de

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52

material para importar cantidades que disminuyan el costo de envío y fijar un nuevo precio en el

que se incluya el valor agregado que representa la degradabilidad del plástico ofrecido.

El costo de materia prima para producir un kilo de bolsas plásticas con este tipo de resinas subiría

de $800 pesos a unos $7,700 pesos.

4 Entorno de la industria de productos desechables plásticos El sector de los plásticos es bastante competido, ya que existen múltiples fábricas que elaboran

productos similares; la diferenciación entre cada una de ellas radica básicamente en el precio final

del producto en el mercado. Esto es una ventaja competitiva, pues la empresa que logre tener

menores costos gracias a su s proceso s productivos eficientes, podrá ofrecer un menor precio final

para competir y esto a su vez le permitirá obtener un mayor margen de utilidades.

Otro factor relevante, es la calidad de los productos finales que se ofrecen, ello marca una

diferencia con respecto a los competidores, permitiendo a las empresas obtener la fidelidad y

confianza de sus clientes y logrando establecer una imagen en el mercado.

En la actualidad, la industria ha percibido un nueva variable de posicionamiento para sus

productos, y es la percepción del mercado sobre el impacto ambiental al que se asocian sus

productos. Esto ha llevado al establecimiento de normas claras que establecen límites con

respecto a las emisiones contaminantes de cada compañía. Por esta razón, se han constituido

diferentes agremiaciones que facilitan el conocimiento, investigación y desarrollo de nuevas

prácticas de producción que disminuyan los impactos en el ambiente de una forma eficiente, que

se adapten a las industrias actuales del sector, mejorando su competitividad y adaptabilidad.

El sector de industrias transformadoras de resinas plásticas en Colombia presenta la siguiente

ubicación en la matriz de vulnerabilidad ambiental:

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53

Ubico la industria plástica de Colombia en este cuadrante, debido a que es un sector en la mira de

las entidades ambientales por el manejo inapropiado que se le da a sus productos tanto en su ciclo

de vida como en el fin de sus usos. Por otro lado la percepción del mercado hacia este tipo de

industrias no es tan nociva respecto a los productos, porque no existe mucha conciencia sobre el

buen manejo de los productos plásticos y no se estimula el reciclaje u otras prácticas sanas de

manejo de este tipo de residuos. Es precisamente en estas últimas décadas cuando se empezaron

a adoptar medidas de concientización, especialmente para aquellos productos de mayor consumo

como los empleados en empaques y embalajes. Es sorprendente, que para muchos consumidores

no exista una visión clara sobre los riesgos que pueden presentar la utilización de productos

plásticos como el PVC en usos tales como almacenamiento de alimentos o en la producción de

algunos juguetes como los utilizados por los bebés.

Herramienta PESTA para la industria de productos plásticos desechables.

• Política:

La guía ambiental del sector plástico se encuentra en un marco jurídico que cumple con las

normas legisladas por las entidades reguladoras del medio ambiente como son el Ministerio del

Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial.

Como objetivo general, la política establecida en el sector tiene como principal objetivo:

“proveer información y directrices técnicas para el manejo y procesamiento de polímeros, de

manera que éstos se desarrollen en forma ambientalmente adecuada, y ofrecer directrices e

información técnica de referencia para orientar la recolección, identificación, manipulación,

Perc

epci

ón d

e lo

s cl

ient

es

Baj

a

M

edia

Alta

Baja Media Alta Vulnerabilidad ambiental

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54

transporte, aprovechamiento y eliminación de los residuos plásticos en Colombia, de manera que

estos procesos se desarrollen en forma ambientalmente adecuada.”44

La reglamentación ambiental actual tiene como objetivo incentivar factores de cambio en los

hábitos de la industria y de los consumidores. Los principales cambios que se buscan implementar

en el sector de empaques son:

- Reciclaje por parte de la empresa privada y el Estado Se refiere a la disposición y manejo de los residuos sólidos industriales y post-consumo, como

compromiso de la empresa privada y del Estado. La reducción en la fuente es el recurso más

utilizado por los industriales y se complementa con el reciclaje industrial debido al ahorro y uso

óptimo de materias primas. Esto se debe realizar sin comprometer la calidad final del producto.

El reciclaje post consumo de plásticos es incipiente en el país y requiere de un mayor

compromiso y concurso de la industria privada. [13]

- Conciencia ambiental

Busca la adopción de prácticas que comulguen con la protección del medio ambiente, la

so stenibilidad de estas y la disminución en el impacto ambiental generado por los residuos

plásticos. Este ha sido un aspecto muy descuidado por parte de la industria nacional, pero

es la hora de sensibil izarse en este asunto, ya que la globalización de los requisitos y de

las políticas ambientales toma fuerza en el exterior formando barreras para la

comercialización y entrada a nuevos mercados. [13]

- Normativ a de reciclaje e impacto ambiental

Se busca identificar y establecer un conjunto de herramientas para medir objetivamente el

impacto ambiental de los residuos sólidos del sector de envases y empaques en Colombia.

Los análisis del ciclo de vida adaptados a la realidad colombiana, son una necesidad para

que el sector productivo pueda identificar puntos sensibles que puedan afectar el ambiente,

así como detectar nuevas oportunidades de producción más eficiente. Los plásticos, por su

naturaleza, presentan mayor complejidad para la recolección y el reciclaje, así como

padecen de la ausencia de mercados de aplicaciones demandantes para el material

reciclado. [13]

44 Tomado de http://www.acoplásticos.org/tmp/guia_ambiental_1.pdf

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55

• Económica:

Según encuestas realizadas por los gremios del sector, la industria esta pasando por una fase de

expansión, los re sultados muestran una mayor utilización de la capacidad instalada del sector, así

como un volumen mayor de demanda desde el año 1995. En el año 2004, el sector contribuyó con

el 1,3% del PIB.

Según la encuesta realizada por Acoplásticos, Camacol y otros gremios económicos, la industria

del plástico aumentó su producción el 7,6% en el 2004 con respecto al año 2003, así mismo

aumentaron las ventas totales un 6,7%.

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56

Respecto a los problemas que exponen los empresarios en el sector son principalmente la baja

demanda, y la incertidumbre sobre la evolución del tipo de cambio, pues los costos y suministros

de material están definidos en dólares así como la deuda de algunas empresas. Pero la encuesta

realizada también muestra que la percepción de los empresarios sobre su empresa ha mejorado

notoriamente en los últimos años.

En la actualidad, Colombia importa la mayoría de las resinas plásticas que constituyen la materia

prima de las industrias dedicadas a este sector. El principal proveedor nacional es Ecopetrol, pero

por su reducida capacidad instalada para producir este tipo de materiales, los industriales

colombianos deben importan las resinas de los siguientes países45:

45 Fuentes: Sector de Empaques plásticos flexibles y semirígidos en Colombia 2013. Archivos magnéticos de la DIAN y Acoplásticos.

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Ecopetrol participa con el 20% en el abastecimiento de materias primas en el mercado nacional,

cerca de un 75% proviene de los países proveedores mencionados anteriormente.

Actualmente los márgenes de utilidad del negocio son bajos debido a la presencia de productos de

poco valor agregado, alto volumen y baja innovación. La principal causa de estos síntomas del

bajo valor agregado en los productos, es la débil integración entre los eslabones (proveedor,

productor, comercializador y cliente) de la cadena de producción. Se estudia poco las necesidades

del consumidor y se deja esta tarea sólo en manos del usuario. Un caso para resaltar es la división

que existe entre productores y convertidores de empaques. Actualmente los productores trabajan

independientemente sin tener en cuenta las necesidades de los convertidores. Esto sucede porque

no hay una interfase definida entre unos y otros. No existe capacidad de anticipación con respecto

a las necesidades del siguiente eslabón. De esta manera se generan procesos adicionales

costosos e innecesarios. [13]

• Sociales:

En Colombia están registrados 461 establecimientos que se dedican a la actividad transformadora

de plásticos, que corresponden al 6,3% del total de la industria manufacturera, contando con

31,349 empleos directos.46

Por las características del material, cada día se usan mas plásticos en los distintos campos

sociales contribuyendo así a una mejor calidad de vida.

46 Fuente; Encuesta Anual Manufacturera DANE, 2000. Datos registrados para la agrupación CIIU 356, Sector Productos de Plástico.

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Acorde con lo establecido por la ley, la guía de buen comportamiento del gremio ampara a sus

empleados, no solo en las actividades económicas sino que también en las esferas familiares y

sociales de estos.

Respecto a los principales factores sociales que afectan el desempeño del sector, la encuesta

realizada por el gremio, señala que la inseguridad es la principal amenaza de este.

Fuente: www.acoplasticos.com • Tecnológicos: Los principales cambios tecnológicos del sector están orientados a la reducción significativa de la

cantidad de residuos por la menor util ización de materias primas, la prolongación de la vida útil de

los rellenos sanitarios, ahorro de los recursos naturales y reducción de la contaminación.

Los nuevos desarrollos en los procedimientos de la transformación del plástico a nivel mundial,

permiten desarrollar productos plásticos con mejores propiedades mecánicas, físicas y químicas

con menores espesores en su s paredes, logrando disminuir el peso promedio de los productos en

un 80% desde 1980.

La nueva tecnología que se está desarrollando en este campo, apunta hacia nuevas fuentes

renovables de adquisición para los plásticos, así como el desarrollo de empaques inteligentes, que

son aquellos que cuentan con sistemas para control y monitoreo de pequeña escala (micro y

nanotecnológica), incorporados a este con propósitos de localización y vigilancia de productos,

índice de variables relevantes como acidez, humedad, radiación, temperatura, presión, tiempo o

presencia de químicos específicos, detección de microorganismos como virus, hongos o bacterias,

prevención de adulteraciones, índice para señalar al usuario el vencimiento del producto,

presentaciones de especificaciones del producto, programación y control de dosis del producto,

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monitoreo de variables mecánicas y presentación masiva o dinámica de publicidad. Actualmente

existen experiencias puntuales en el país con el propósito de localizar mediante radiofrecuencia los

contenedores de producto terminado durante la distribución. [13]

• Ambientales: El plástico es una materia prima que es reciclable y que por eso permite una protección ambiental

durante su ciclo de vida, ya que se logra una máxima eficiencia con un consumo mínimo de

recursos naturales. Como se mencionó, las tendencias del sector respecto a medidas ambientales

están dirigidas a la uti lización de tecnologías que permitan disminuir los niveles de uso de materias

primas y cómo concienciar a la sociedad sobre la importancia de reciclar adecuadamente los

productos plásticos para prolongar la existencia de estos, reduciendo el número de residuos

sólidos en los rellenos sanitarios.

4.1 Alpina

Alpina es una empresa Colombiana que desde 1995 inicia su proceso de internacionalización,

expandiendo año tras año las fronteras de sus mercados, los principales productos de esta

empresa son: bebidas lácteas, jugos, quesos, postres, baby food y leche.

En Colombia tiene 160,000 clientes divididos en 96,000 distribuidores, 58,000 tradicionales, 260

unidades residenciales, 850 droguerías, 880 mini mercados, 770 supermercados y 1,900

institucionales (restaurantes, clubes, hoteles, casinos, etc.).

Fuente: Proceso de innovación y desarrollo oper acional Alpina S.A. Ál varo Otál ora

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61

Para Alpina, el desarrollo tecnológico presenta innovación cuando la tecnología utilizada es

novedosa para la empresa, el mercado y la región; por lo que si incursiona en el uso de empaques

biodegradables para sus productos, significaría una innovación en su mercado y arrancaría el

proceso de adopción de este tipo de empaques en Colombia.

El mapa de percepción de Alpina para su mercado es el siguiente:

Fuente: Proceso de innovación y desarrollo operacional Alpina S.A. Álvaro Otálora Como se puede ver en el mapa, los directos competidores de Alpina son empresas

multinacionales, con gran desarrollo tecnológico y altamente sensibles a los cambios producidos

en el mercado ante la aparición de nuevos desarrollos tecnológicos. Algunas empresas mostradas

en el mapa poseen una larga trayectoria en el desarrollo de bioplástico como Monsanto, propietaria

del biopolímero Biopol®.

Alpina compite en el campo de alimentos funcionales. Un alimento puede ser considerado

funcional si se logra demostrar satisfactoriamente que posee un efecto beneficioso sobre una o

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varias funciones específicas en el organismo, que mejora el estado de la salud y de bienestar, o

bien que reduce el riesgo de una enfermedad.47

Fuente: Proceso de innovación y desarrollo operacional Alpina S.A. Álvaro Otálora

Los alimentos funcionales son el resultado de las tendencias de nuestra sociedad que dominan

nuestros hábitos de consumo y nuestras preferencias, como el deseo por una mejor calidad de

vida, aumento en la esperanza de vida y un mayor conocimiento sobre dieta-entorno-salud. El

empaque de este tipo de alimentos debe armonizar con sus características, por lo que debe ser

amigable con el medio ambiente y con la salud humana. Las resinas plásticas tradicionales chocan

completamente con este tipo de productos; los otros materiales biodegradables como el vidrio,

madera, cartón, fique, etc., no concuerdan con el grado de desarrollo tecnológico de estos

alimentos; sin duda Alpina debe incursionar en los empaques plásticos biodegradables para

posicionar adecuadamente sus productos en los mercados en los que compite.

4.1.1 Proveedores Alpina desarrolla y fabrica sus propios empaques, uti liza una gran variedad de éstos: rígidos,

flexibles, simples, compuestos y con diversidad de materiales plásticos, papel, cartón, vidrio, etc.

Las resinas plásticas que utiliza son PE, PS, PP, PET y algunas compuestas (coextrusiones y

laminaciones) y materiales de alta barrera EVOH y PVDC. No todos los empaques de Alpina son

47 Tomado de Proceso de innovación y desarrollo operacional Alpina S.A. Álvaro Otálora

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63

reciclables, pero sí la gran mayoría. Los empaques reutilizables son muy pocos, y se utilizan

generalmente para promociones y actividades especiales.

El consumo de resinas plásticas está alrededor de:

PS (usado en vasos de yogurt, gelatina, etc.) – 49 toneladas/mes

PE (usado en bolsas de yogurt, leches, etc.) – 17 toneladas/mes

Las demás resinas involucradas en coextrusiones o laminaciones presentan consumos menores.

Los proveedores de materias primas de Alpina son empresas nacionales y extranjeras, sus re sinas

plásticas provienen en su gran mayoría del exterior, adquiridas mediante Brokers.

4.1.2 Competencia Las empresas competidoras de Alpina en el mercado nacional, no utilizan en la actualidad ningún

tipo de empaque plástico biodegradable, sin embargo en el mercado Europeo Alpina enfrenta

competencia con productos que util izan bioplástico en sus empaques.

4.1.3 Recomendaciones Para Alpina son importantes los empaques biodegradables desde el punto de vista de contribución

en la reducción de desechos sólidos. En cuanto al producto contenido, la variable más relevante a

nivel tecnológico es que al usar el material biodegradable, no se afecte la vida útil del producto.

Alpina ve los empaques biodegradables como una estrategia interesante, pero no es claro que en

este momento sus consumidores estén dispuestos a pagar más por este tipo de empaques; según

ellos, hoy en día la decisión de compra cada vez se ve más determinada por el precio.

En la actualidad, existen los siguientes productos disponibles en el mercado, muy compatibles con

las necesidades de los productos de Alpina:

La lámina Biophan® producida con PLA, es una combinación de

papel y plástico muy útil para el empaque de quesos. Actualmente

es utilizada por el productor de queso Francés Richard Laleu en la

línea de quesos suaves. La compañía Treofan, propietaria del film

biodegradble Biophan® está próxima a lanzar al mercado una

versión de esta resina especial para ser utilizada en empaques de

comida grasosa como mantequilla y queso crema. [9] Imagen tomada de: IBAW publication Photo: Treofan.

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64

Biota, una compañía estadounidense, comercializa en la actualidad resinas y

empaques bioplásticos, que pueden ser sustitutos del PET, pues presenta sus

mismas propiedades como transparencia y resistencia. Contiene gran

porcentaje de PLA y es un pionero en la producción masiva de este tipo de

artículos. . [9] Imagen tomada de: IBAW publication Photo: Biota.

Cargill Dow ofrece una variedad de empaques muy atractivos para las

necesidades de Alpina, los envases son para yogurt, leches y jugos. Con la

resina NatureWorks, se tiene una gran variedad de posibilidades para el

empaque de alimentos.

Imagen tomada de: www.natureworks.com

4.2 El Corral Hamburguesas El Corral cuenta con 96 puntos en las principales ciudades del país, de los cuales

88 son tradicionales, 6 son Gourmet y dos son Beer Station.

El Corral uti liza empaques y utensilios plásticos monomateriales, todos provenientes de resinas

tradicionales, PS, PE, PET y PP. También util iza papel plástico para las envolturas de las

hamburguesas y otra variedad del mismo en los individuales. Todos estos materiales son

reciclables a excepción del papel plástico nombrado. El Corral no realiza ningún tipo de reciclaje,

pero sí separa la basura en desperdicios orgánicos e inorgánicos.

4.2.1 Proveedores El corral no diseña ni produce sus empaques y utensilios plásticos, estos son comprados a

proveedores. El criterio de aceptación de ellos son el espesor y las dimensiones pactados para

cada recipiente. Nunca en los 22 años de existencia de El Corral se han disminuido los espesores

de los productos plásticos.

Los proveedores de El Corral son los siguientes:

Ajover:

- Empaques para guardar las salsa s (PS).

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65

- Empaques de postres, ensaladas (PET). - Cubiertos (PP).

Bermuplast: - Bolsas de basura (PE). - Empaques de productos embalaje (PE).

Proofser: - Papel Hamburguesa, cartón papa frita, individual. A El Corral le interesa los empaques biodegradables, sin embargo no ve posible la util ización de

estos, si sus proveedores incrementan en más de un 5% los precios de los productos, aunque

tienen liderazgo en el mercado, no pueden aumentar los precios si su s competidores no los siguen.

4.2.2 Competencia En Colombia, la competencia no utiliza plástico biodegradable, sin embargo McDonald´s sí ha

mostrado interés por este tipo de plástico en Europa.

4.2.3 Recomendaciones En la actualidad, existen los siguientes productos disponibles en el mercado, muy compatibles con

las necesidades de los productos ofrecidos por El Corral:

La empresa japonesa Huhtamaki fue la primera

compañía en lanzar al mercado toda una variedad

completa de productos para servicios de comida

completamente biodegradables bajo la marca

Bioware®. [9] Imagen tomada de: IBAW publication Photo:

Huhtamaki.

EarthShell es un plástico que sirve para envoltura de

hamburguesas, este plástico es completamente reciclable y

biodegradable, es producido por DuPont. El papel plástico

utilizado por El Corral no es reutilizable, ni reciclable, ni

degradable.

Fuente: http://www.plasticstechnology.com/articles/200209fa3.html

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66

4.3 Productos sustitutos • Papel: El papel es un material l iviano, que puede reemplazar al plástico en los empaques en

productos como bolsas y cajas. Este está hecho de celulosa, por tanto es degradable, pero no

cuenta con las mismas propiedades físicas y mecánicas de los plásticos, además es más

pesado que estos, lo que hace invertir mayor energía para la uti lización de los productos de

papel.

Para fabricar una tonelada de papel es necesario:

Fuente: http://www.edualter.org/actualidad/ecol ogia/residus6.htm

Los materiales degradables como la madera, el vidrio y el fique son materiales su stitutos como

material de empaques y embalajes. Sin embargo no tiene sentido comparar las propiedades de

cada material, ya que ninguno cuenta con las ventajas que presenta los plásticos para la industria.

Si se comparan los insumos consumidos por los materiales sustitutos, el plástico y el bioplástico,

se obtienen los siguientes resultados:

Fuente: www.novamont.com

Las emisiones de las resinas tradicionales y de los productos son mayores, los sustitutos como el

papel son más pesados que el plástico y requieren de mayor consumo de recursos fósiles para el

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67

transporte. Las resinas tradicionales como son provenientes del petróleo, contribuyen a las

enormes emisiones de la industria petroquímica.

4.4 Tendencias del mercado para los productos desechables plásticos Desde la aparición del plástico a modo de materia prima barata para productos de embalaje como

bolsas, botellas y películas de recubrimiento; y como material de productos de servicios como

platos, vasos y cubiertos; hemos visto cómo nuestro entorno se ve inundado por este material

inerte y permanente en el ambiente. La producción de estos materiales genera gran cantidad de

contaminación atmosférica dado que provienen de combustibles fósiles, los cuales se caracterizan

por ser el origen de la emisión de gases tóxicos, y si sumamos el problema que genera la

demanda de estos artículos (por ejemplo, se calcula que anualmente circulan en el mundo entre

500 billones y 1 trillón de bolsas plásticas48) entonces se podría explicar la necesidad de encontrar

una alternativa radical para la obtención de este tipo de productos, ya que hasta el momento

ninguna de las técnicas de reciclaje ni de tratamiento de basuras, han sido realmente efectivas

para amortiguar el impacto que estos productos tienen en el ambiente. Es por esto que varios

países han tomado la iniciativa en la legislación de normas que buscan disminuir el consumo de

plástico proveniente de las resinas fósiles49:

• La República de Irlanda fue la pionera europea en la toma de medidas sobre la producción

descontrolada de bolsas de plástico al introducir en 2002 el PlasTax, un impuesto que

cobra 0,15 € al consumidor por cada bolsa distribuida. El resultado de esta iniciativa fue la

recaudación de cerca de 23 millones de euros para que sean invertidos en proyectos

ambientales y una reducción en el consumo del 90%.

• En Alemania, las bolsas de plásticos son pagadas por el consumidor en todos los

supermercados y es habitual el uso de bolsas de tela reutilizables o cajas de cartón.

• En Sudáfrica se introdujo recientemente una ley que hace ilegal el uso de bolsas plásticas

con menos de 30 micrómetros, una medida destinada a hacerlas más caras y fomentar la

reutilización.

• En Bangladesh, la aglomeración de los sacos de plástico en el alcantarillado obligó a la

toma de medidas extremas, mientras el país no organiza un sistema de recolección de

basura eficiente. La manufactura, compraventa y posesión de bolsas de polietileno está

expresamente prohibida por ley e implica altas multas y hasta penas de prisión para los

48 Dato tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Bolsa_de_pl%C3%A1stico 49 Ejemplos tomados de http://es.wikipedia.org/wiki/Bolsa_de_pl%C3%A1stico

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reincidentes. Ser atrapado con una bolsa de plástico en la mano en este país cuesta cerca

de 7,5 € pagados en el momento y una ida a la comisaría para el registro.

Estudios realizados por organizaciones internacionales como el Banco Mundial y corporaciones

como ExxonMobil, preveen el pico de la producción mundial del petróleo para el 2010, lo cual

quiere decir que a partir de esta fecha estaríamos entrando en la disminución definitiva de la

energía fósil. En la actualidad, dados los precios alcanzados por el barril de crudo (alrededor de

US$ 6050), se podría decir que ya estamos entrando en la etapa de dicho pronóstico, en la cual la

demanda del crudo aumenta y su oferta disminuye encareciéndose el petróleo hasta hacerlo

inviable como materia prima. Esta situación favorece la aparición de los empaques biodegradables.

Por otra parte, los residuos de plástico tienen aplicación como nueva fuente de energía. De esta

manera el reciclaje mecánico de residuos sólidos comienza a ser cada vez más obsoleto pues, por

una parte, el mercado del petróleo ha hecho surgir productos su stitutos, que son biodegradables y

que por sus propiedades pueden ser util izados como fuente alternativa de energía.[13]

Comenzando el año 2005, BASF, Cargill, Eastman y Novamont, propusieron a la UE una iniciativa

voluntaria de fomento para los bioplásticos. En esta iniciativa, las empresas mencionadas

pretenden establecer unos estándares de producción de polímeros que garanticen su mínimo

impacto ambiental, en una doble dimensión: la utilización de fuentes renovables en sustitución de

las fósiles, y el posterior compostage una vez se finalice la vida útil del producto. Las empresas

ponentes de la propuesta, representan más del 90% del mercado europeo del plástico, por lo que

la iniciativa promete consolidar el mercado de los bioplásticos en un tiempo esperado de diez años.

Entre los beneficios esperados, se mencionan el alivio en los problemas del reciclado, mayor

seguridad para los consumidores, impulso a la investigación y desarrollo de esta tecnología, así

como el fomento al intercambio de buenas prácticas en la industria y mejora de la situación actual

de los recursos como el agua y el suelo. Los productos que se lancen al mercado en un futuro, una

vez sea establecida la propuesta, deberán cumplir los requisitos de la norma EN 13432 (derivados

de la Directiva de Residuos de Empaquetados 1994): biodegradación de al menos un 90%

comparado con la celulosa en 180 días en condiciones de compostage regulado, desintegración al

90% en tres meses y la ausencia de sustancias químicas toxicas. [14]

50 Dato tomado de http://www.bloomberg.com/energy/

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69

4.5 Comparación entre los commodity polymers, los biopolímeros y los

oxodegradables en su uso como insumos de la industria de productos desechables plásticos

Un buen inicio para poder comparar de una forma más objetiva los escenarios obtenidos por el uso

de las tres alternativas propuestas como materia prima en la industria plástica de productos

desechables, es analizando los ciclos de vida de cada resina, tanto como para los commodity

polymers, como para los biopolímeros y los oxodegradables, que en general, comparten un mismo

ciclo de vida en cuanto al proceso industrial, una vez han sido todos convertidos en pelleta listos

para ser procesados, sin embargo las mayores diferencias se encuentran en la disposición final de

los materiales y en el proceso de fabricación de las resinas. Para poder comparar los ciclos de vida

se tomarán en cuenta los resultados obtenidos en el papel Environmental assessment of bio-based

polymers and Natural fibers.

Fuente: http://www.pl asti vida.com.ar/pdf/9.pdf

En el “sistema ambiental” los biopolímeros, los oxodegradables y los plásticos tradicionales, tienen

el mismo proceso y consumo de energía, ya que las máquinas procesadoras son las mismas para

las tres materias primas. Algunas resinas como Biopol requieren un proceso de secado para poder

ser uti lizado, este proceso de secado se hace generalmente con gas por lo que es una fuente

limpia y barata.

En cuanto al proceso de obtención de las resinas, podemos comparar los siguientes resultados:

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70

Fuente: Environmental assessment of bio-based polymers and Natural fi bers

TPS son los biopolímeros a base de almidón como el PLA. Como se puede ver en los resultados,

la energía requerida así como las emisiones de su fabricación son considerablemente más limpias

que las de los termoplásticos de fuentes fósiles.

Así mismo, las emisiones finales de compostage de estos biopolímeros son muy inferiores a las

obtenidas mediante el reciclaje químico de los plásticos o de las incineraciones de estos.

Los aditivos oxodegradables d2w no necesitan ningún proceso “extra” como el de secado del

Biopol, y su fabricación cumple con los reglamentos de emisiones europeas, que constatan un

origen más limpio que los plásticos de origen fósil.

Los productos de plástico degradable obtenidos por almidón como los PLA requieren un ambiente

microbiano para poder cumplir con la degradación prometida. Muchas de estas bacterias son muy

“consentidas”, requieren de ambientes muy controlados para que se puedan desarrollar y actúen

degradando el plástico.

Algunas resinas como el Biopol, requieren cultivos genéticamente modificados para su producción,

por lo que no sería coherente empacar productos orgánicos en este tipo de material.

Los plásticos oxodegradables no necesitan ningún ambiente controlado para cumplir con el

programa de degradación, estos actúan una vez comience el tiempo previsto para la degradación

del material.

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5. Análisis DOFA para los biopolímeros en Colombia

5.1 Debilidades y Fortalezas • Debilidades:

Costoso s. Difícil acceso. Otros procesos diferentes a los actuales (como el de secado).

• Fortalezas:

Propiedades similares a los commodity polymmers. Degradables. Es programable la degradación.

Amigables con el medio ambiente. Son la solución a problemas de manejo de basuras. Pueden ser reciclados.

Su contacto con productos orgánicos no dañan su reciclaje. Provienen de fuentes renovables y seguras.

5.2 Amenazas y Oportunidades • Amenazas:

Patentes.

Poca oferta.

Desinterés del mercado por esta tecnología.

Impunidad en el cumplimiento de las normas ambientales

Necesidades especiales para su funcionamiento esperado. (como compostage)

• Oportunidades:

Nuevos mercados.

Mayor oferta de resinas.

Nuevas legislaciones.

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Posible desarrollo tecnológico colombiano.

5.3 Análisis DOFA para los commodity polymers en Colombia

5.3.1 Debilidades y Fortalezas • Debilidades:

Por ser productos baratos, se prestan para ser desperdiciados, lo que genera una imagen

negativa de los productos al ser asociados a la generación de basura y de desperdicio. Baja uti lidad. Productos sin valor agregado, poca innovación. Capacidad instalada desperdiciada.

• Fortalezas:

Son livianos, fáciles de manipular, maleables, versátiles, higiénicos, resistentes. Son materias primas baratas, fáciles de adquirir. Reciclables.

Permiten impresiones de alta calidad. Gremios y Asociaciones del sector. Recurso humano capacitado.

5.3.2 Amenazas y Oportunidades • Amenazas:

Mercado saturado, baja demanda.

Altos precios del petróleo.

Nuevas legislaciones ambientales.

Nuevas tecnologías (productos sustitutos).

Envejecimiento de la tecnología.

Mala imagen ambiental.

Nocivos. (PVC)

• Oportunidades:

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Desarrollo de empaques “inteligentes”.

Nuevos mercados.

Conciencia de un adecuado uso y disposición correcta del producto durante y después de

su vida útil.

6. Industrias con potencial para el uso de bioplástico en Colombia Indiscutiblemente, las industrias con potencial para utilizar bioplástico en sus productos son

aquellas pertenecientes al sector de exportaciones tradicionales como el café, las flores y los

bananos. Estos productos en un plazo muy corto verán la necesidad de utilizar bioplástico como

requisito para entrar a los mercados internacionales, no sólo los pertenecientes a los países del

primer mundo, sino también para aquellos que surgen como buenas alternativas de mercados

como los países asiáticos.

Sin embargo donde se presentan mayores perspectivas de oportunidad de negocio es en las

exportaciones no tradicionales, ya que en estas se puede adquirir mayor valor agregado al entrar a

competir con empaques biodegradables. Un ejemplo de esto es Colombina, que desde 1965 ha

incursionado en el mercado estadounidense. Según el gerente corporativo de esta compañía, un

factor fundamental para competir en este mercado es el empaque, pues este se convierte en el

principal comunicador para el consumidor. En el mercado se encuentran disponibles envolturas

bioplásticas que permiten impresiones de alta calidad, y que reflejan el espíritu del producto [16]:

Fuente: IBAW publication.

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Otras empresas con uso potencial de bioplástico en sus empaques, son los productores de

hortalizas y frutas, que exportan siendo proveedores de supermercados como el Éxito. “Este año

se exportarán unas 800 toneladas de tomate, 1200 toneladas de naranja, 900 toneladas de

ahuyama y 500 toneladas de ñame. En menor proporción también se estarán despachando pepino

sin semillas, cebolla, limón, melón, jengibre y pimentón. Son productos con un gran potencial en la

Unión Europea y el Caribe” [16]. En la Unión Europea, está tomando mucha fuerza el uso de films

plásticos biodegradables para empacar las frutas y hortalizas, por lo que es importante que los

productores colombianos entren en esta modalidad e incrementen su competitividad.

Otro sector que debe incluir plástico biodegradable en sus productos, es el de bienes con alto

impacto en el medio ambiente como las baterías de carros. Baterías Mac, por ejemplo, viene

desarrollando una importante estrategia de mercadeo para ingresar en el mercado

estadounidense. Una opción podría ser garantizar una mejor disposición final de estas baterías

garantizando la degradabilidad de sus componentes plásticas sin ocasionar daños por otros

materiales en el medio ambiente.

Así mismo en el mercado nacional, los supermercados La 14 producen bolsas plásticas 100%

degradables, convirtiéndose en los pioneros de Colombia y de América latina en adoptar esta

tecnología en productos de bajo valor agregado. En el exterior Carrefour también fabrica sus

bolsas con bioplástico en la mayoría de países de Europa occidental. Tal vez la incursión de La 14

en este tipo de material sirva de estímulo para la adopción de las otras cadenas de almacenes.

7 Conclusiones 7.1 Aplicabilidad de los biopolímeros en Colombia Los biopolímeros son materiales muy costosos, que necesitan más tiempo para poder ser

aplicados masivamente por las industrias plásticas para sus productos en el mercado nacional.

Hay que esperar a que se incremente la producción de estos polímeros para que lleguen al país a

un precio más barato. Los esfuerzos que están haciendo las compañías multinacionales en ese

sentido dejan prever que se alcanzarán en un breve tiempo.

Estudios realizados por las universidades del Valle y Nacional, abren un camino para la producción

de este tipo de material, lo que podría significar precios más competitivos para estos. Faltaría

superar las restricciones existentes sobre las bacterias productoras de los biopolímeros, o

buscando nuevas alternativas como las bacterias autóctonas del suelo colombiano.

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Sin embargo los productos oxodegradables se muestran como una alternativa muy interesante

para la aplicación de bioplástico en la industria. De hecho estas son las únicas resinas que se

están comercializando con precios competitivos en el país, además ellas cuentan con el respaldo

de un importador directo y de ecosellos que garantizan la aceptación del producto como

biodegradable en cualquier mercado internacional.

Es interesante que los plásticos oxodegradables sean los que prometen mejor comportamiento en

la degradación, con el mínimo de cuidados necesarios (no necesitan compostage) y que además

sean los más económicos del mercado.

Los aditivos oxodegradables son aplicables a cualquier tipo de empaque plástico y es compatible

con toda la infraestructura utilizada en la industria, por lo que es el primer gran paso hacia la

mejora de los procesos de la industria plástica nacional y hacia prácticas de producción más limpia.

7.2 Condiciones necesarias para el uso de los biopolímeros en Colombia El requisito más importante para estimular el uso de biopolímeros en Colombia es el cumplimiento

de las leyes ambientales establecidas por el gobierno. La ley y los empresarios no prestan

atención al cumplimiento de la normativa establecida y se dejan pasar oportunidades de negocio

por no asimilar la tecnología del bioplástico.

En la entrevista concedida por la ingeniera María Paulina Forero, gerente de AMC, pude

comprobar que las condiciones están dadas para la aplicación masiva de bioplástico en el país, ya

que por ley, el gobierno debe ofrecer subsidios a las materias primas que cumplan con el requisito

de degradabilidad sin presentar emisiones nocivas al medio ambiente. Desafortunadamente este

tipo de subsidio no pasa del papel, desestimulando el uso del plástico degradable y generando un

retroceso en el desarrollo tecnológico del país.

Hace falta tomar riesgos por parte de los productores para ver el comportamiento del mercado

nacional hacia los empaques biodegradables, la mayoría están sesgados a que el factor precio va

ha perjudicar el producto. Existen estudios del mercado de este tipo de materiales, como el

realizado por Tatiana Margarita Ortega, de la Universidad de los Andes, donde ella logra identificar

unos posibles nichos de mercado para los productos bioplásticos, ella establece como los mayores

nichos potenciales los productos de exportación y los hipermercados (estratos 5 y 6). Yo creo que

gracias a la aparición de los oxodegradables, se puede extender mucho más la aplicación de esta

tecnología a otros productos como los ofrecidos en el mercado nacional. Si La 14 puede costear

los aditivos de sus bolsas, existen empresas con la capacidad de aplicar estos aditivos a sus

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empaques y productos, lo que falta es hacer mayor publicidad para llevar el mensaje al consumidor

sobre el valor real del plástico que está comprando, ya que no es posible medir los costos

simplemente por la diferencia en precios.

7.3 Riesgos y consecuencias de la implementación de los biopolímeros en

la industria de productos desechables plásticos en Colombia.

El mayor riesgo de implementar los biopolímeros en la industria de productos desechables

plásticos en Colombia, es elegir el biopolímero erróneo, es decir aquel que necesite condiciones

muy específicas para poder cumplir con la degradación. En Colombia no existe una cultura del

reciclaje, y no podemos esperar mucho de instaurar una de compostage, por lo que no es

conveniente implementar los biopolímeros que requieran muchos cuidados y cuyo precio exceda

las capacidades del mercado.

Como consecuencias de implementar plástico degradable en Colombia aparecerán nuevas

oportunidades para los productos nacionales en el exterior, así como el alivio en la problemática de

residuos sólidos que está afrontando el país.

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Referencias bibliográficas

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Cellulose Acetate Bioplastic and Clay: Effect of Eco-Friendly Triethyl Citrate Plasticizer Park, Biomacromolecules; (Article); 2004; 5(6); 2281-2288. DOI:

• [2]Ramírez Sandoval, Johanna (2001). Evaluación de la factibilidad de producción de

los polímeros biodegradables PHA´s mediante el uso de ralstonia eutropha y pseudomoas putida en Colombia. Tesis Ingeniero Químico, Universidad de los Andes, Bogotá D.C. Uniandes 2001.

• [3] INTA Sáenz Peña - Chaco [25-jul-05]. Contaminación algodonera.

http://www.e-campo.com

• [4] Tomado de www.materbi.com

• [5] U.S. Congress, Office of Technology Assessment, Biopolymer Making Materials Nature’s Way-Background Paper, OTA-BP-E-102 (Washington, DC: U.S. Government Printing Office, September 1993).

• [6]Vargas Sandra (2002), Síntesis y caracterización de polímeros biodegradables

preparados a base de ácido láctico. Tesis ingeniero Químico, Universidad de los Andes, Bogotá D.C. Uniandes 2002. Citando a Institute de Plastiques et de l´Environt du Canada. Edición Spéciale. Mai 2001

• [7] Vargas Sandra (2002), Síntesis y caracterización de polímeros biodegradables

preparados a base de ácido láctico. Tesis ingeniero Químico, Universidad de los Andes, Bogotá D.C. Uniandes 2002. Citando a Bolman Gregory, Yoshida Yuca. CEH Marketing Research Report. Biodegradable Polymers. 2000

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Massachusetts, Amherst. Biodegradable Polymers and Plastics in Japan: Reserch, Dev elopment, and aplications.1995

• [9] IBAW Publication. Highlights in Bioplastics. 2005

• [10] Albán A., Fred, Rodríguez Aida, Serna Liliana (2003); Acido poliláctico (PLA):

Propiedades y aplicaciones. Ingeniería y Competitividad Volumen 5 número 1 artículo 2. Revista Ingeniería Y competitividad.

• [11] De Almeida Alejandra, Ruiz Jimena, López Nancy y Pettinari Julia. Bioplásticos: una

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• [12] Greenhouse Gas Profile of a plastic material Derived from a Genetically Modified

Plant. MIT and Yale University. 2001

• [13] Sector de Empaques plásticos flexibles y semirígidos en Colombia 2013. Estudio prospectivo de los envases plásticos flexibles y semirígidos en Colombia. Universidad Externado de Colombia. 2003.

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• [15] Environmental assessment of bio-based polymers and Natural fibers.Utrecht University, Novamont, BIFA.

• [16] Revista Dinero. Noviembre 11 de 2005/ No 242. Qué vender en el exterior.

• Entrevista con la Ingeniera Maria Paulina Forero. Gerente General de AMC.

• Entrevista con el Señor Ricardo Calixto Gerente General Prodipol S.A

• Entrevista con el Ingeniero Robert Benitez. Gerente centro de proceso I.R.C.C

• Entrevista telefónica con la Ingeniera Maria P. Cuevas Directora Ejecutiva Alpina S.A

• Entrevista con la Ingeniera Mónica Bernal. Desarrollo tecnológico Alpina S.A.