Biopolímeros y polímeros sintéticos reciclados posconsumo

Entre las metas acordadas se propone el uso de materiales renovables o de plásticos sintéticos con mayor índice de reciclaje. Actualmente, el reciclaje de plásticos se encuentra en pleno auge debido a las mejoras en el proceso de recolección-clasificación y México es líder en América en reciclaje de PET, enfocado principalmente al reciclado botella a botella grado alimenticio (Ecoce, 2021). Sin embargo, para lograr los objetivos planteados por la industria plástica se requiere diversificar las aplicaciones del PET reciclado posconsumo e incentivar el reciclaje y aplicación de otras poliolefinas de alto consumo, como el PEAD; además de innovar en el uso de estos materiales sintéticos y otros biopolímeros al proporcionarles un valor agregado que resulte de interés tanto para el consumidor como para el sector privado.

Debido a esto, y con el objetivo de impulsar el uso de biomateriales y plásticos reciclados posconsumo en el desarrollo de empaques de valor agregado que contribuyan a alcanzar la meta de un futuro más sostenible, en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) se están creando y diseñando empaques activos, que aseguren la conservación y calidad de los alimentos. Para ello, en la Planta Piloto 1 del Departamento de Procesos de Transformación, se están elaborando películas a partir de polímeros sintéticos reciclados posconsumo (tereftalato polietileno, PET y polietileno de alta densidad, PEAD) y polímeros naturales (ácido poliláctico, PLA) adicionadas con aceites esenciales que liberen compuestos bioactivos durante el transporte y/o el almacenamiento de los alimentos para alargar su vida útil.

Para producir estos empaques activos se deben resolver dos problemas fundamentales: la estabilidad térmica de los aceites esenciales, y la compatibilidad entre el polímero y los aditivos. Teniendo esto en cuenta, se han preparado complejos de inclusión basados en â-ciclodextrinas y aceites esenciales (naranja y tomillo) para proteger los componentes bioactivos de las temperaturas necesarias para la transformación de los polímeros. Esto permitió obtener películas activas de PLA y PEAD reciclado posconsumo. En las películas activas de PEAD reciclado posconsumo, la presencia de los complejos de inclusión mantuvo la estructura cristalina y las propiedades mecánicas. Mientras que las películas de PLA presentaron una superficie lisa y homogénea, que indicó una mayor compatibilidad y adhesión interfacial entre los complejos de inclusión y el biopolímero. Esta mayor compatibilidad hizo que las películas de PLA mostraran mejor capacidad antifúngica reduciendo hasta 50 por ciento el crecimiento de hifas de Penicillium ssp. (Flores-Silva et al., 2023).

También, se ha evaluado el efecto de diferentes métodos de procesamiento y del reproceso en las propiedades estructurales, mecánicas y antifúngicas de películas de PET reciclado posconsumo adicionadas con los complejos de inclusión para determinar las condiciones óptimas para mejorar la compatibilidad polímero-complejo de inclusión. En este sentido, se determinó que el proceso de extrusión permitió preservar los complejos de inclusión y dispersarlos en la matriz del PET reciclado posconsumo, manteniendo la integridad mecánica de las películas. Este comportamiento también se observó tras el proceso de re-extrusión, lo cual demostró que es posible procesar más de una vez las películas, sin detrimento de las propiedades mecánicas y antifúngicas.

Los hallazgos previamente descritos demuestran que es posible obtener películas activas a partir de biopolímeros y polímeros sintéticos reciclados posconsumo, lo que constituye un tema de interés para estudios futuros alineados a la nueva visión de economía circular, dónde el plástico nunca se convierte en desperdicio. Por ello, en el CIQA se sigue trabajando en estos estudios con la intención de incrementar el valor agregado, nivel de maduración tecnológica y escalamiento de estos materiales.

Referencias
ANIPAC, 2021. 2º Informe del Acuerdo Nacional para la Nueva Economía del Plástico en México.
ECOCE, 2021. Qué hay de nuevo en ecodiseño para reciclaje de plásticos. https://www.bigmarker.com/gbm-m-xico/Qu-hay-de-nuevo-en-ecodise-o-para-reciclaje-de-pl-sticos?bmid=73d2db88b2a2

Flores-Silva, P.C., Hernández-Hernández, E., Sifuentes-Nieves, I. et al. Active Mono-Material Films from Natural and Post-consumer Recycled Polymers with Essential Oils for Food Packaging Applications. J Polym Environ (2023). https://doi.org/10.1007/s10924-023-02943-6