Materiales que Cuidan el Ambiente by Jorge Rojas

GRUPO DE INVESTIGACION EN MATERIALES, PROCESOS Y DISEﾃ前

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE Profesor Jaime E. Torres S. Febrero 2006

1 Anuar Pereira

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • CONTENIDO • • • • •

1. INTRODUCCION. 2. EJEMPLOS DE MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE. 3. ECOMATERIALES EN LA CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES. 4. TEJAS DE MICROCONCRETO, CEMENTO PUZOLANICO CENIZA DEL CARBON Y ADOBE. 5. PLASTICOS BIODEGRADABLES: El almidón PLA (poliláctido), polihidroxialcanoato (PHA). Películas biodegradables 2

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • Preámbulo de la Agenda 21, adoptada por la Conferencia de Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo en Río de Janeiro, Brasil, 1992.

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE â&#x20AC;˘ "La humanidad se encuentra en un momento decisivo en la historia. Nos enfrentamos con las disparidades entre naciones y dentro de las naciones y con el continuo empeoramiento de los ecosistemas de los que depende nuestro bienestar. 4

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • No obstante, si se integran las preocupaciones relativas al medio ambiente y al desarrollo y se presta más atención se podrán satisfacer más las necesidades básicas, elevar el nivel de vida de todos, conseguir una mejor protección y gestión de los ecosistemas y lograr un futuro más seguro y más prospero. 5

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • Ninguna nación puede alcanzar estos objetivos por si sola, pero todos juntos podemos hacerlo en una asociación mundial para el desarrollo sostenible". •

Carlos Rafael Rodríguez. Economista

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • La población y sus necesidades económicas crecen de forma progresiva, pero no sucede lo mismo con los recursos naturales en que se basa, y por consiguiente hemos llegado a una era en que la prosperidad global depende cada vez más de un uso más eficiente de los recursos, de su distribución más equitativa y de la reducción de los niveles de consumo en general. 7

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • Si nos remitimos al pensamiento económico de Carlos Rafael, en una de sus definiciones sobre desarrollo apuntaba que... "Para nosotros, para los economistas que amamos el desarrollo, desarrollar es, en primer término, crecer armónicamente: crecer en una forma que permita el desarrollo auto sostenido de la economía." 8

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE • Una función importante del Ecodiseño es , precisamente, contribuir al crecimiento de tal forma que permita el desarrollo auto sostenido de la economía.

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE.

ﾂｿECODISEﾃ前?

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE. ¿ECODISEÑO?

•

1. 2. 3. 4. 5.

«Acciones orientadas a la mejora ambiental del producto en la etapa inicial del diseño, mediante La optimización de la función, La selección de materiales menos impactantes. La aplicación de procesos alternativos. La mejora en el transporte y en el uso. Minimización de los impactos en la etapa final de los tratamientos». 11

MATERIALES QUE CUIDAN EL AMBIENTE.

โ ข La selecciรณn de materiales menos impactantes.

Ejemplos que ilustran la importancia de este tema:

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ANALISIS AMBIENTAL DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN

• !Enorme actividad económica que es intensiva en la utilización de materiales”.

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ANALISIS AMBIENTAL DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN

Moviliza el 10% de toda la economía mundial. Consume cada año,aproximadamente, un 40% de la energía producida en todo el mundo. Anualmente el 24% de gas natural y el 35% de electricidad consumida en EU se utiliza para poner en funcionamiento los edificios, emitiendo cerca de 1.3 millones de toneladas anuales de gases de efecto invernadero, lo que representa el 31% de toda la contribución de EU para el calentamiento global. La cantidad de residuos de construcción y demolición generados en el conjunto de los países de la unión europea, supera los 180 millones de toneladas al año, hecho que representa 480 Kg. por persona al año. 14

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Q U E

ANALISIS AMBIENTAL DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN • Este sector de la economía genera significativos impactos ambientales, tanto en la fase de producción, como en la de utilización y el tratamiento de productos.

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ANALISIS AMBIENTAL DEL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN • El sector de la construcción debe empezar a modificar su forma de trabajo, dando lugar a un nuevo paradigma que contemple la satisfacción del usuario, el menor consumo de material / energía y el menor impacto medioambiental que permita solucionar la dicotomía existente entre producción y consumo sostenible.

E L A M B I E N T E

16 Nuevo Paradigma hacia una construcción sostenible Jaime E.Torres S

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LOS ECOMATERIALES • Ante el gran impacto ocasionado por el sector de la construcción, los ecomateriales se convierten en una alternativa económica para reducir los altos índices de contaminación de este sector. • La palabra “EcoMateriales” fue creada por EcoSur para denominar los materiales viables económica y ecológicamente. Esta entidad promueve el uso de tecnologías tradicionales utilizando materiales locales, sin dejar a un lado el notable desarrollo en lo que concierne a nuevas técnicas y materiales.

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LOS ECOMATERIALES • EcoSur trabaja intensamente con tecnologías tradicionales como son mampostería de piedra, adobe y ladrillo, quema eficiente de ladrillos de barro, quema de cal en hornos pequeños y también en la construcción de techos de bóvedas, considerando sumamente importante la investigación y el desarrollo de nuevos productos basados en conocimientos antiguos. Algunos ejemplos de ecomateriales más importantes: • Tejas de Microconcreto • Cemento Puzólanico • Adobe

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC) • Hace ya un tiempo se viene estudiando la posibilidad de implantar láminas para techo de fibroconcreto, pero se han encontrado diversos problemas como la dificultad para obtener un ajuste perfecto entre las hojas, alta fragilidad y un manejo complejo. • Era claro que se necesitaba reducir el tamaño de las láminas, por lo que se debía desarrollar algún tipo de proceso mecánico que permitiera garantizar la consistencia del tamaño y el ajuste entre ellas

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC) • Los elementos de techos más utilizados son las losas de hormigón, las planchas de asbesto cemento o zinc, y las tejas de barro. Todos, con excepción de la última, contienen un alto contenido de divisas y su costo inhabilita al sector más pobre de la sociedad. La teja de barro, por otro lado, implica un proceso de deforestación propio de su quema final. • Lo que trae consigo dos problemas básicos existentes especialmente en los países como el nuestro: La gran deforestación. La gran incidencia de materiales de construcción importados. 20

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC) • En un seminario organizado por la SKAT en Suiza se sacó a flote una máquina vibradora pequeña y moldes de polietileno para hacer tejas, gracias a este dispositivo, ya a afinales de 1999, la producción acumulada de Tejas de MicroConcreto en América latina era de unos 14.6000.000 m2, equivalentes a alrededor de 240,000 techos.

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC) • Ante esta notable problemática, La TMC constituye una alternativa económica y ecológica a todas estas cubiertas. • A continuación se muestran los diversos pasos que se utilizan para su fabricación:

Mezcla de cemento, agua y arena.

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Vertido en la máquina vibradora 22

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Q U E

TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC)

Distribuci贸n uniforme de la mezcla para su compactaci贸n

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Preparaci贸n de la forma de la teja: a la cumbrera, a la bovedilla, al botaguas o a los accesorios

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC)

Moldeo de la mezcla vibrada (molde de plรกstico)

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Curado de la mezcla durante 24 horas en el molde

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Q U E

TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC)

Curado de las tejas (desmoldeadas) durante 8 días en piscinas o al vapor

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Luego de un curado de 21 días a la sombra, está lista para la venta

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TEJAS DE MICROCONCRETO (TMC)

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Y este es el producto final: ยกUn techo bien construido! 26

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CEMENTO PUZOLANICO • El CP-40 es un aglomerante hidráulico, producido por la mezcla íntima de un material conocido como puzolana y el Hidrato de Cal, finamente molidos. Este aglomerante alcanza baja resistencia mecánica, y su fraguado es algo más lento que el del cemento Portland. Por esta razón, puede ser considerado como un cemento para aplicaciones de albañilería. • Las puzolanas son materiales silíceos o alumino-silíceos quienes por sí solos poseen poco o ningún valor cementante, pero cuando se han dividido finamente y están en presencia de agua reaccionan químicamente con el hidróxido de calcio a temperatura ambiente para formar compuestos con propiedades cementantes"

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CEMENTO PUZOLANICO Las Puzolanas se pueden dividir en naturales y artificiales: Puzolanas naturales. • Rocas volcánicas, en las que el constituyente amorfo es vidrio producido por enfriamiento brusco de la lava. Por ejemplo las cenizas volcánicas, las pómez, las tobas, la escoria y obsidiana. • Rocas o suelos en las que el constituyente silíceo contiene ópalo, ya sea por la precipitación de la sílice de una solución o de los residuos de organismos de lo cual son ejemplos las tierras de diatomeas, o las arcillas calcinadas por vía natural a partir de calor o de un flujo de lava.

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CEMENTO PUZOLANICO Puzolanas artificiales.

Cenizas volantes: Las cenizas que se producen en la combustión de carbón mineral (lignito) fundamentalmente en las plantas térmicas de generación de electricidad.

Arcillas activadas o calcinadas artificialmente: Por ejemplo residuos de la quema de ladrillos de arcilla y otros tipos de arcilla que hayan estado sometidas a temperaturas superiores a los 800 ºC.

Escorias de fundición: Principalmente de la fundición de aleaciones

ferrosas en altos hornos. Estas escorias deben ser violentamente enfriadas para lograr que adquieran una estructura amorfa.

Las cenizas de residuos agrícolas: La ceniza de cascarilla de arroz y

las cenizas del bagazo y la paja de la caña de azúcar. Cuando son quemados convenientemente, se obtiene un residuo mineral rico en sílice y alúmina, cuya estructura depende de la temperatura de combustión. 29

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CEMENTO PUZOLANICO • Las propiedades de las puzolanas dependen de la composición química y la estructura interna. Se prefiere puzolanas con composición química tal que la presencia de los tres principales óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3) sea mayor del 70%. Se trata que la puzolana tenga una estructura amorfa. • En el caso de las puzolanas obtenidas como desechos de la agricultura (Cenizas de la Caña de Azúcar y el Arroz), la forma más viable de mejorar sus propiedades es realizar una quema controlada en incineradores rústicos, donde se controla la temperatura de combustión, y el tiempo de residencia del material. Si la temperatura de combustión está en el rango entre 400-760 ºC, hay garantía de que la sílice se forma en fases amorfas, de mucha reactividad. Para temperaturas superiores comienzan a formarse fases cristalinas de sílice, poco reactivas a temperatura ambiente.

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CEMENTO PUZOLANICO • El cemento CP-40 se produce a partir de mezclar íntimamente y moler hasta fino polvo una mezcla de Hidrato de Cal y Puzolana, con una proporción promedio de 70% de puzolana y 30% de cal. El material producido requiere tener una finura similar a la del cemento Portland ordinario (250-300 m2/kg ensayo Blaine).

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ECOMATERIALES CON CENIZA DEL CARBÓN • Fabricar materiales de construcción a partir de cenizas es una idea que se remonta a la antigüedad. Alrededor de los 4000 años A.C los chinos fabricaban cementos hidráulicos con cenizas de la cáscara de arroz y arcilla calcinada, junto con cal. Los griegos y los romanos lo hacían con base en cenizas volcánicas. • Alrededor del 1973, un grupo de la Universidad del Valle, en Colombia, se intereso por buscar alternativas para la producción de materiales de construcción de alta calidad y bajo costo. Se buscaba encontrar la manera de incluir la ceniza de carbón en la fabricación del cemento, tradicionalmente elaborado con arcillas y calizas que se calcinan a altas temperaturas.

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ECOMATERIALES CON CENIZA DEL CARBÓN • Con el asocio de los investigadores de la Corporación Construir se tomaron lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales con el objeto de evaluar su potencial como cementante. En las aguas residuales, los microorganismos aeróbicos o anaeróbicos, devoran lo orgánico, dejando de lado lo inorgánico que no es más que arcilla. • En la investigación se tomaron estos lodos y se activaron por calcinación a temperatura entre 600 y 850 °C. El lodo calcinado fue molido hasta su finura de activación y al mezclarlo con cal en pequeñas cantidades, se formó un cemento de igual o mejor calidad que el tradicional.

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ECOMATERIALES CON CENIZA DEL CARBÓN

• Con el tipo de cemento obtenido se pueden fabricar morteros de mampostería, ladrillos y elementos prefabricados, losas de concreto, concreto de cimentación y pavimentos. La mayor ventaja del método es su alta componente ambiental pues consume residuos sólidos industriales y además, permite optimizar el uso del cemento reduciendo su consumo, lo cual contribuye a reducir la contaminación generada por este sector. • Con estos excelentes resultadosla "Corporación Construir" se decide impulsar la creación de una empresa para fabricar y comercializar los Ecomateriales en el 2001.

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ECOMATERIALES CON CENIZA DEL CARBÓN

• Fue así como se construyeron las primeras casas de prueba y se obtuvo que para hacer 100 casas de VIS de 30 m2 construidas en mampostería de bloque, se necesitan aproximadamente 450 toneladas de cemento, con el uso de los Ecomateriales el consumo de cemento se reduce a 250 ton y se emplean 125 ton de materiales no convencionales o Ecomateriales. • En la Corporación Construir también se administran nuevas tecnologías, se invierten recursos para la investigación y se ofrecen soluciones a menores costos para los usuarios. • Se calcula que los ecomateriales son capaces de reducir hasta en un 15% los costos totales de construcción.

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ADOBE • Las tecnologías y los materiales convencionales están lejos de ser la respuesta para los segmentos más pobres de la sociedad, que por encima de todo, están sumamente preocupados y tiene que luchar por el pan de cada día. Está claro que la respuesta tiene que ver con un enfoque integral tecnológico y político radicalmente diferente. En varios países de Asia, África y América Latina, La auto-construcción con arcilla ha demostrado ser una de las pocas vías posibles mediante la cual la gente pobre puede adquirir una casa digna.

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ADOBE • La fabricación del adobe para la construcción de casas familiares comprende los siguientes pasos: Seleccionar un suelo que contenga arcilla, y arena cuarzosa también en una proporción aproximada de 40 a 60%. Se mezcla el suelo con agua y se deja por tres días para lograr la fermentación adecuada y entonces se fabrican algunos adobes para pruebas. Se controla el agrietamiento producido después de 24 horas de exposición. Si es necesario se reformulan los componentes y se practican pruebas de compresión a los 21 días. 37 Jaime E.Torres S

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ADOBE Después de las respectivas pruebas se obtiene la mezcla idónea para la fabricación de Adobe. Se utilizan moldes de madera o de metal que sean cuadrados para condiciones sísmicas en un tamaño de 30x30x8-cm o 40x40x8-cm. Los ladrillos de adobe se secarán al sol y podrán ser usados cuando estén totalmente secos después de 1015 días.

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ADOBE • La parcela para construir la casa de adobe debe cumplir algunos requisitos básicos:

Q U E

El terreno debe estar nivelado, seco y sólido.

C U I D A N

El lugar para la casa debe estar situado en la parte más alta para evitar la penetración del agua.

E L A M B I E N T E

Los cimientos deben ser fuertes, con un ancho 1.5 veces el grosor de los muros. Para proteger los muros de la erosión, las primeras capas de la parte superior deben ser impermeables. Durante la construcción, todas las paredes deben crecer a la 39 misma vez y su peso total por día no debe exceder 1m.

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ADOBE La longitud total del muro no debe ser 10 veces mayor que su grosor, de lo contrario, se harĂĄ necesario construir pilares medianeros. Las aberturas para las paredes y las ventanas no deben exceder 1,20m de ancho y todas las aberturas en la pared no deben exceder 1/3 de su longitud. Las aberturas deben estar ubicadas a 1.20m de las esquinas. DespuĂŠs que las paredes han sido levantadas se recomienda colocar un cerco de hormigĂłn armado en la parte superior de las puertas y ventanas para soportar las fuerzas horizontales del techo 40

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Q U E C U I D A N

ADOBE En lo que respecta al techo, el vuelo debe ser tan grande como sea posible alrededor de la casa para proteger los muros de la lluvia. Las paredes deben ser repelladas para tener mejor protecci贸n de la lluvia y de la erosi贸n.

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EL ADOBE DESAFÍA LOS TERREMOTOS • La independiente Unión Ecológica Salvadoreña (UNES) y decenas de familias de El Salvador se aliaron para combatir el mito de la fragilidad de las construcciones de adobe, los tradicionales ladrillos de arcilla cruda secados al sol. • La técnica de construcción de la vivienda "ecológica sismoresistente", concebida especialmente por ingenieros y arquitectos, combina bloques de barro, cañas de bambú y tejas con un basamento de cemento, refuerzos de hierro y un revestimiento especial para evitar que el adobe se moje con las lluvias. • Una casa de estas características cuesta 2.400 dólares y puede ser levantada fácilmente por la misma familia que la habitará, siguiendo las instrucciones de un manual redactado por la UNES. 42

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EL ADOBE DESAFÍA LOS TERREMOTOS

Q U E

En enero y febrero del año pasado, El Salvador padeció dos graves terremotos y cientos de temblores que destruyeron 300.000 viviendas y provocaron pérdidas económicas por 1.600 millones de dólares.

C U I D A N

Para entonces la organización había construido una vivienda de adobe, que resistió intacta la sucesión de sismos. Pareció un buen augurio, y alentó a la organización y a otros ecologistas a obtener fondos para donar los materiales de construcción a las familias más pobres.

E L

“Esta casa es muy segura, muy bonita y muy fresca. El calor no se siente. Además, cuando hace frío la casa se mantiene caliente por dentro”, dice Daisy Estrada, de 41 años, quien habita desde marzo con sus cinco hijos y esposo en una vivienda de adobe, en la cálida ciudad de San José Villanueva, en el Salvador.

A M B I E N T E

El aislamiento térmico es una de las virtudes más reconocidas de las 43 construcciones de adobe Jaime E.Torres S

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PLASTICOS BIODEGRADABLES

E L A M B I E N T E .

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LOS PLÁSTICOS EN LA VIDA COTIDIANA • En la actualidad resultaría difícil prescindir de los plásticos, no solo por su utilidad sino también por la importancia económica que tienen estos materiales. Esto se refleja en los índices de crecimiento de esta industria que, desde principios del siglo pasado, supera a casi todas las demás actividades industriales y grupos de materiales. 46

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LOS PLÁSTICOS EN LA VIDA COTIDIANA • El crecimiento en la producción y en el consumo de plásticos, sumado a su durabilidad, se ha convertido en un serio problema para el medio ambiente. El 99% del total de plásticos se produce a partir de combustibles fósiles provocando una excesiva presión sobre las ya limitadas fuentes de energía no renovables. • Por otro lado, la mayoría de los plásticos que actualmente se utilizan no son biodegradables y se acumulan en el ambiente, permanecen inalterables por más de cien años y aumentan la acumulación de 47 desechos renovables.

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LOS PLÁSTICOS EN LA VIDA COTIDIANA • Buscando una solución a estos problemas, los científicos e ingenieros vienen desarrollando plásticos biodegradables obtenidos de fuentes renovables, como las plantas. Un material es biodegradable cuando puede ser degradado a sustancias más simples por la acción de organismos vivos, y de esta manera ser eliminado del medio ambiente. •

La razón por la cual los plásticos tradicionales no son biodegradables es porque son polímeros demasiado largos y compactos como para ser atacados y degradados por los organismos descomponedores. 48

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PLASTICOS BIODEGRADABLES En búsqueda de una solución a los problemas ambientales que originan los plásticos se han desarrollado plásticos biodegradables a partir de materias primas renovables, derivadas de plantas y bacterias.

Estos productos no son sólo biodegradables, sino también compostables, lo cual significa que se descomponen biológicamente por la acción de microorganismos y acaban volviendo a la tierra en forma de productos simples que pueden ser reutilizados por los seres vivos, es decir que reingresan al ciclo de la materia.

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PLASTICOS A PARTIR DE POLÍMEROS NATURALES DE PLANTAS

El Almidón.

• El almidón es un polímero natural que consiste en un gran hidrato de carbono que la planta sintetiza durante la fotosíntesis y le sirve como reserva de energía. Los cereales, como el maíz y los tubérculos, como la papa, contienen gran cantidad de almidón. • El almidón puede ser procesado y convertido en plástico, pero como es soluble en agua se ablanda y deforma cuando entra en contacto con la humedad, limitando su uso. Esto puede ser solucionado modificando químicamente el almidón extraído. En presencia de microorganismos el almidón es transformado en una molécula más pequeña (un monómero), el ácido láctico, el cuál es tratado químicamente para formar cadenas o polímeros, dando 50 lugar al PLA (poliláctido).

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PLASTICOS A PARTIR DE POLÍMEROS NATURALES DE PLANTAS • El PLA puede ser usado para fabricar macetas que se plantan directamente en la tierra y se degradan con el tiempo, y pañales desechables. • Se encuentra disponible en el mercado desde 1990 y algunas preparaciones han demostrado ser muy buenas en medicina, en particular, en implantes, suturas y cápsulas de remedios, debido a la capacidad del PLA de disolverse al cabo de un tiempo.

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PLÁSTICOS A PARTIR DE BACTERIAS • Otra manera de hacer polímeros biodegradables es empleando bacterias que fabrican gránulos de un plástico llamado polihidroxialcanoato (PHA). Las bacterias pueden crecer en cultivo y el plástico ser extraído fácilmente. Los científicos identificaron los genes que llevan la información para fabricar el PHA y los transfirieron al maíz, para poder fabricarlo a partir de este cultivo. 52

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PLÁSTICOS A PARTIR DE BACTERIAS • Las bacterias pueden producir diferentes tipos de PHA, dependiendo del tipo y cantidad del sustrato (alimento) que se les proporcione. Ello es una gran ventaja, ya que permite a los científicos manipular la producción de PHA, dependiendo del uso que se le vaya a dar al plástico. • Se pueden producir plásticos rígidos o maleables, plásticos resistentes a temperaturas altas, ácidos o bases, plásticos cristalinos, impermeables al oxígeno, y hasta fibras plásticas para suturar heridas o tejidos internos.

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PLÁSTICOS A PARTIR DE PLANTAS MODIFICADAS GENÉTICAMENTE (BIOFACTORÍAS) • En ocasiones los costos de producción de bioplásticos en bacterias son altos debido a que los ingredientes que requieren las bacterias para nutrirse y producir los polímeros son caros. Los costos se elevan aún más al incluir el gasto de las instalaciones y el equipo necesarios para mantener los cultivos bacterianos. • En vista de los altos costos, se iniciaron exhaustivas investigaciones que llevaron a identificar los genes de las bacterias que llevan la información para fabricar PHA y se los transfirió a distintas plantas mediante técnicas de ingeniería genética. Estas plantas producirían bioplásticos en grandes volúmenes, a partir de su propia fuente de nutrientes (como almidón y ácidos grasos), lo que reduciría significativamente los costos.

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PLÁSTICOS A PARTIR DE PLANTAS MODIFICADAS GENÉTICAMENTE (BIOFACTORÍAS) • Los primeros intentos para producir PHA en plantas se realizaron en Arabidopsis thaliana, planta modelo utilizada en estudios de genética vegetal. Se tomaron los genes de la bacteria Alcaligenes eutrophus que producen polihidroxibutirato (PHB), un polímero del tipo PHA y se insertaron en la A. Thaliana. • La planta logró producir bioplástico, pero en muy bajas concentraciones. Posteriormente, los investigadores lograron aumentar 100 veces la concentración de PHB induciendo su producción en los plástidos. En este caso, se observó que la producción de bioplástico no afectó a las plantas en su crecimiento, ni en otras características o funciones (contenido de clorofila, presencia de flores, etcétera).

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LOS PLASTICOS BIODEGRADABLES ¿COSTOSOS PERO NECESARIOS? • Tanto el PHA como el PLA son bastante más caros que los plásticos convencionales y por eso no se ha generalizado su uso. Pero los bajos precios de los plásticos tradicionales no reflejan su verdadero costo si se considera el impacto que tienen sobre el medio ambiente. • Se están investigando actualmente métodos alternativos más baratos de producción, basados en mezclas de almidón y polímeros más caros. Con estas preparaciones se fabrican films, bolsas y macetas.

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PELICULAS BIODEGRADABLES Y/O COMESTIBLES DE PARA ALIMENTOS • En Colombia es bastante desconocida la tecnología de empaques comestibles, tanto en su capacidad de conservar los alimentos como los procesos de obtención, tampoco se conocen los diferentes tipos que existen y sus características. De la misma manera los materiales descartables de los alimentos tienen una gran incidencia en la contaminación del medio ambiente.

E L

• La elaboración de películas comestibles con subproductos descartables de la industria de alimentos ofrece la oportunidad de disminuir los desperdicios, convirtiéndolos en materia prima para la elaboración de películas comestibles de interés nutricional.

A M B I E N T E .

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PELICULAS BIODEGRADABLES Y/O COMESTIBLES DE PARA ALIMENTOS Películas poliméricas biodegradables. • Se elaboran con sustancias de origen natural, de composición heterogénea, de tal manera que en un proceso de compostaje se transforman en compuestos de menor complejidad, es decir, sufren despolimerización para continuar su proceso de degradación hasta llegar a sus componentes mas elementales.

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PELICULAS BIODEGRADABLES Y/O COMESTIBLES DE PARA ALIMENTOS Películas poliméricas comestibles • Son sustancias poliméricas naturales, de composición heterogénea las cuales pueden ser ingeridas sin riesgo y por el contrario le aportan al consumidor ciertos nutrientes Estos empaques poliméricos inhiben la migración de humedad, oxígeno, dióxido de carbono, aroma, lípidos y además servir como transporte de antioxidantes, antimicrobianos y sabores e impartir integridad mecánica y facilitar la manipulación de los alimentos. • Por otro lado, sus buenas propiedades mecánicas las hacen en ciertos casos susceptibles a remplazar a las películas sintéticas.

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PELICULAS BIODEGRADABLES Y/O COMESTIBLES DE PARA ALIMENTOS • Las películas comestibles y/o biodegradables no siempre reemplazan los empaques sintéticos, sino que racionalizan su utilización, además prolongan el estado de frescura de frutos y vegetales y el tiempo de vida útil de los alimentos y mejoran la eficiencia económica de los materiales de empaque. Las propiedades funcionales de las películas comestibles y/o biodegradables son iguales a las de los empaques no biodegradables o sintéticos. • Entre las principales se tienen: actúan como barreras a humedad, al oxígeno y al dióxido de carbono. La permeabilidad las películas o cubiertas comestibles se relacionan con resistencia a los gases, al vapor de agua y al transporte solutos.

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MATERIAS PRIMAS DE LAS PELÍCULAS COMESTIBLES Y/O BIODEGRADABLES • Existe gran variedad de materias primas para este tipo de películas, entre los principales se tienen: Polisacaridos. Proteinas. Lipidos. •• Colageno Almidón. • Acetogliceridos • Alginato •• Gelatina • Ceras Carragenanos •• Zeina Surfactantes Pectina •• Gluten Quitosano de trigo Poliesteres Microbiales •• Aislados Celulosade y derivados Proteinas de Soya •Acido Polilactico • Celofan

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • Para fabricar un chip de apenas dos gramos se necesitan 1.300 gramos de petróleo, energía equivalente a su peso, un ordenador de sobremesa requiere de 240 kilogramos de combustibles fósiles, unas 20 veces más. Además, entre el 15 y el 20% del equipo es de plástico, es decir, más petróleo. • De los dos tipos de polímeros usados, el ABS ha pasado de valer 3,30 euros a 3,85 en los ultimos 3 meses . El policarbonato ABS ha subido más. Hoy se paga a 5,35, un euro más que antes del alza del petroleo.

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • Si bien es cierto en la actualidad los polímeros biodegradables tienden a ser más caros que los polímeros biodegradables, esto puede cambiar si tenemos en cuenta que el petróleo es un recurso no renovable y que una inminente escasez invertiría totalmente la balanza. • Países como Japón y España realizan grandes esfuerzos para reducir la notable dependencia hacía el petróleo , ellos fueron los primeros en eliminar los metales pesados de la composición de los ordenadores, sustituidos en la práctica los metales pesados, le toca ahora al plástico, pero los perjudiciales efectos ambientales de los plásticos convencionales exigen la búsqueda de una pronta solución.

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • la carcasa de un ordenador representa un 5% del coste total del equipo. No parece suficiente porcentaje como para justificar las millonarias inversiones que muchas empresas japonesas están haciendo para encontrar plásticos no derivados del petróleo. Pero no se trata sólo de sustituir la caja, también se ensayan en las obleas donde van impresos los circuitos, las pantallas de los monitores, los discos o los DVD. • Preservar los escasos recursos petrolíferos y prevenir el calentamiento global de la Tierra. Esos son los argumentos que alegan Nec, Fujitsu o Sanyo para sus ensayos con plásticos obtenidos de la patata, el trigo y otros vegetales. Pero es el maíz el candidato mejor situado para quitarle a los ordenadores su olor a petróleo.

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • El Ácido poliláctico se obtiene de la fermentación de la dextrosa que proviene de diversas plantas, como el maíz. Sanyo, uno de los impulsores de este bioplástico, estimó en su momento que se necesitaban 85 granos de maíz para hacer un CD. Con una mazorca se obtiene el pack de 10 discos. • Sanyo fue de los primeros en anunciar la fabricación de CD a base de maíz, el año pasado. Sin embargo, en julio decidieron retrasar su producción del MildDisc. La razón alegada fue que “nos preocupa que al exponerlo a temperaturas superiores a los 50 grados no funcionara correctamente”.

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • Por otro lado, NEC consiguió aumentar la resistencia térmica de su propia versión del bioplástico. Para ello, le añadió un porcentaje de kenaf, una planta tropical de la familia de la marihuana. Esta mezcla ha obtenido el nivel V5, el más resistente al fuego de los exigidos al plástico de los productos electrónicos. • NEC, que ya usa este material en algunas placas madre, pretende que, para 2010, el 10% del material que lleven sus ordenadores venga del maíz.

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LOS POLIMEROS BIODEGRADABLES EN EL AMBITO DE LA INFORMATICA • Las opiniones son diversas, unos dicen que los polímeros biodegradables corresponden a la alternativa hasta ahora más viable para reducir los altos índices de contaminación y mermar la alta dependencia hacía el petróleo. Por otro lado, se dice que sus altos costos y una vida muy corta de entre 3 y 6 meses los hacen inadecuados para la mayoría de las aplicaciones actuales de los polímeros convencionales. • En países como Japón se mantiene el gran interés y por ende las innumerables investigaciones acerca de este tipo de polímeros no cesan, se sigue trabajando incansablemente para que la manufactura de ciertos equipos de uso principal como el computador no gire en torno al petróleo.

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