ANLISIS AMBIENTAL DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIN DE PLSTICOS: COMPARANDO POLIPROPILENO Y POLIETILENO A BASE DE OLEFINAS, CON PHB EN BASE BIOLGICA UTILIZANDO EL ANLISIS DE CICLO DE VIDA K.G. Harding a, J.S. Dennis, H. von Blottnitz, S.T.L. Harrison University of Cape Town, University of Cambridge Mayra Steffani Diaz Lpez

BIOPLASTICOSMaterial polmero fabricado a partir de materias primas naturales (azcar, almidn, cereales, melaza, maz, etc.), que son procesadas por organismos vivos (hongos, bacterias o algas), por lo cual produce poca contaminacin en su produccin y es biodegradable.

cido polictico

Polihidroxialcanoatos

BIODEGRADACIN DE BIOPLASTICOSEs un proceso que describe la mineralizacin de las estructuras orgnicas por los microorganismos. Estos micro organismos convierten los bioplsticos en dixido de carbono, metano, agua y biomasa.

ANLISIS AMBIENTAL DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIN DE PLSTICOS: COMPARANDO POLIPROPILENO Y POLIETILENO A BASE DE OLEFINAS, CON PHB A BASE BIOLGICA UTILIZANDO EL ANLISIS DE CICLO DE VIDA Los polmeros a base de olefinas tienen una aplicacin comercial muy grande. Sin embargo, se fabrican de recursos no renovables y se caracterizan por la dificultad en la eliminacin y porque reutilizarlos no es factible. El cido Poly-b-Hidroxibutirato (PHB) es un ejemplo de un polmero compuesto de los recursos renovables.

POLIHIDROXIALCANOATOS O PHASon polisteres lineales sintetizados de diferentes maneras. De ellos se pueden combinar mas de 150 monmeros para dar materiales con propiedades muy diferentes. Estos plsticos son biodegradables y se utilizan en la produccin de bioplsticos.

Mtodo de sntesis: digestin anaerbica de residuos biolgicosLa luz solar es la fuente de energa que produce hidratos de carbono (almidn, glucosa, etc.). Estas molculas son la base de la nutricin de las bacterias que, ante un estrs nutricional durante el proceso de fermentacin, acumulan PHA. El bioplstico, extrado de la biomasa mediante disolucin en solventes orgnicos es termoformado para llegar al producto final.

Polihidroxibutirato (PHB)Polister de origen bacteriano, el cual ha suscitado considerable atencin en los timos aos como alternativa biodegradable a las aplicaciones de termoplsticos sintticos. Entre sus caractersticas se destaca: y Biodegradabilidad sin producir desechos txicos. y Biocompatibilidad. y la regular cristalinidad y moderada resistencia mecnica.

Modelo de produccinMateria prima: sacarosa Modelo usado: Harrison (1990). (Proceso de fermentacin)Produccin total 1000 Kg PHB Tiempo 80 h Vapor de agua 4893 Kg Electricidad 3942 KJ Gas Natural 2123 MJ

PLASTICOS A BASE DE OLEOFINAS polipropileno y polietilenoPolipropileno (PP) Es el ms nuevo de los plsticos que se fabrican en gran volumen, tambin es el ms ligero y el ms cristalino. Su fuerza tensil, dureza y rigidez son mayores que las de los polietilenos, pero su resistencia al impacto es baja. Tiene una desventaja importante: es susceptible a la degradacin por luz, calor y oxgeno.

Polietileno (PE)| Es un material termoplstico blanquecino, transparente translcido. Por la polimerizacin de etileno pueden obtenerse productos con propiedades fsicas muy variadas, en general tienen propiedades qumicas de un alcano de peso molecular elevado. Se usa como aislamiento elctrico, como pelcula y para envases.y Polietileno de alta densidad (HPDE) Poco fuerte o rgido. Es propenso a agrietarse bajo las tensiones del ambiente. y Polietileno de baja densidad (LDPE) Mecnicamente es dbil pero flexible, es resistente y se procesa con facilidad.

RESULTADOS: PHB (vs) PP Y PEy Anlisis utilizado: Prueba de ciclo de vida:Este estudio

CATEGORADisminucin abitica Calentamiento global Disminucin de la capa de ozono Toxicidad humana Toxicidad en agua dulce Toxicidad en agua de mar Toxicidad terrestre Oxidacin fotoqumica Acidificacin Eutroficacin

UNIDADKg Sb Kg CO2 Kg CFC-11 Kg 1,4-DB Kg 1,4-DB Kg 1,4-DB Kg 1,4-DB Kg C2H2 Kg SO2 Kg PO4-3

PHB21.8 1960 0.00017 857 106 1290000 8.98 0.78 24.9 5.19

PP41.4 3530 0.000862 1870 234 1850000 44 1.7 48.8 5.84

HPDE35.3 2510 0.000766 2590 176 1230000 33.7 17.5 22.5 0.811

LDPE39.4 3040 0.0018 2890 210 1610000 40.3 3.92 27.4 0.951

PHB (vs) PP Y PE

Observaciones importantes:y PHB frente al polipropileno: El PHB presenta mejor comportamiento en todas

las categoras de la prueba. las categoras donde mas aporta favorablemente es en el calentamiento global y en la disminucin de la capa de ozono.

PHB frente de polietileno: Las diferencias en los impactos ambientales de

polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE) son muy mnimas a excepcin de la oxidacin fotoqumica. El impacto por eutrofizacin de la produccin de PE es 500% ms bajo que el impacto de PHB. Esto se debe a las bajas emisiones de NOx; atribuidas en parte al componente agrcola de la produccin de PHB.

CONCLUSIONESy Las contribuciones dominantes a la carga del medio

ambiente en la produccin de PHB son el requisito de energa, el de vapor de agua en particular, as como las necesidades agua. El uso de fertilizantes, cidos y un nmero importante de sales, se suman a los niveles de toxicidad de las aguas residuales y el potencial de eutrofizacin.

y El proceso presenta una considerable reduccin en la

emisin de CO2, ya que se reciclar por medios aerbicos o anaerbicos, mientras que en la produccin de PP y PE el proceso de incineracin producira la liberacin de diferentes qumicos perjudiciales para el medio ambiente.

y La

produccin de Polihidroxibutirato es ms beneficiosa en la evaluacin del ciclo de vida comparado al PP y el PE debido a la disminucin en aspectos como la prdida de la capa de ozono, los niveles de toxicidad que fueron casi totalmente reducidos y el calentamiento global; esto se debe a el uso de otros recursos en lugar de las olefinas las cuales perjudican notablemente el medio ambiente. procesos como estos los cuales permiten la reduccin a la problemtica ambiental, evaluando las ventajas a largo plazo que bioplsticos como este presentan.

y Es importante impulsar

BIBLIOGRAFAy Polmeros biodegradables. Jorge Alberto Medina. Centro de Investigacin en Procesamiento de Polmeros de la Universidad de los Andes, CIPP. Agosto 15 de 2007. y Determinacin de los mdulos tensil y de almacenamiento de compuestos de PHB. F. Povolo, lida B. Hermida, Andrea Saada. Septiembre de 2001. y http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno y http://www.eis.uva.es/~biopolimeros/virginia/bacterias.ht m y http://www.quiminet.com/ar5/ar_advcaasdAAss-que-sonlos-bioplasticos-o-plasticos-biodegradabes.htm