Artículo científico: pág. 20
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v7i1.220
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL
Bioplastics - An alternative to reduce pollution: RSL
Gabriela Picho Asto1, Deyssi July Gutiérrez Barreto1, Daniel Edgar Alvarado León2 y Crhistian Omar Larrea
Cerna1,
1 Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
2 Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Perú
Contacto: 173216992@unat.edu.pe
RESUMEN
En el presente estudio se aborda una revisión sistemática de literatura (RSL) sobre el desarrollo actual de bioplásticos
como alternativa sostenible debido a su degradabilidad. La metodología consistió en una búsqueda exhaustiva en la
base de datos Scopus utilizando palabras clave sobre bioplásticos, biodegradables, almidón, entre otros. Se aplicaron
criterios de inclusión y exclusión, obteniendo finalmente 30 artículos relevantes publicados en los últimos 5 años
(2018 - 2023). Los resultados muestran que los principales tipos de bioplásticos en desarrollo son los plásticos
biodegradables de recursos fósiles, compostables y de base biológica. El tiempo de degradabilidad varía entre 6 meses
a 10 años dependiendo de los materiales, aunque pocos estudios especifican este dato. Los aditivos más utilizados en
la producción de bioplásticos son plastificantes, espesantes y emulsionantes. Los materiales y productos
biodegradables que más se emplean incluyen almidón de maíz, papa, yuca. En cuanto a la importancia del desarrollo
de bioplásticos, la mayoría de estudios resaltan su contribución a la reducción de la contaminación ambiental y el
manejo de residuos. En conclusión, el desarrollo de bioplásticos a partir de fuentes renovables es una alternativa
sostenible y amigable que garantice su correcta degradación.
Palabras clave: Bioplásticos, degradabilidad, aditivos, almidón.
ABSTRACT
The present study addresses a systematic literature review (RSL) on the current development of bioplastics as a
sustainable alternative due to their degradability. The methodology consisted of an exhaustive search in the Scopus
database using keywords about bioplastics, biodegradables, starch, among others. Inclusion and exclusion criteria
were applied, finally obtaining 30 relevant articles published in the last 5 years (2018 - 2023). The results show that
the main types of bioplastics in development are biodegradable plastics from fossil resources, compostable and bio-
based. The degradability time varies between 6 months to 10 years depending on the materials, although few studies
specify this information. The most used additives in the production of bioplastics are plasticizers, thickeners and
emulsifiers. The most commonly used biodegradable materials and products include corn, potato, and cassava starch.
Regarding the importance of the development of bioplastics, most studies highlight their contribution to the reduction
of environmental pollution and waste management. In conclusion, the development of bioplastics from renewable
sources is a sustainable and friendly alternative that guarantees their correct degradation.
Keywords: Bioplastics, degradability, additives, starch.
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 21
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v7i1.219
INTRODUCCIÓN
A nivel mundial se desechan 52 kg de plásticos por
cada persona entre botellas, envases de alimentos,
bolsas plásticas y otros (Da Silva et al., 2023). A nivel
nacional se desechan alrededor de 8.5 Mt de plásticos
y estos tardan cientos o miles de años en degradarse,
contaminando al medio ambiente y causando daños a
la salud humana (Wan et al., 2023). Por lo tanto, se ha
fomentado la producción de plásticos de fuentes
renovables para detener el impacto ambiental. En el
2020, la producción mundial de bioplásticos alcanzó 2,
11 Mt esperando que aumente a 6,30 Mt/ año en los
próximos años (Bracciale et al, 2023). Los bioplásticos
son bastante fáciles de descomponerse en el entorno
natural, al comparar con los plásticos elaborados de
petróleo (Merlo, 2022). Con respecto a los bioplásticos
reducirán las emanaciones de los gases de efecto
invernadero y así reducir la contaminación ambiental,
también estos se deterioran gradualmente dependiendo
de la calidad del suelo del medio ambiente (Navasingh
et al., 2023).
Actualmente, existen numerosas investigaciones para
el incremento y el desarrollo de los biodegradables
(Cristobal et al, 2023). Asimismo, la ciencia y
tecnología fueron desarrollando bioplásticos a partir de
polímeros compostables y biodegradables, de fuentes
naturales como el almidón de maíz, almidón de papa,
restos de comida, celulosa o subproductos agrícolas y
entre otros. El almidón es una excelente materia prima
por su biodegradabilidad; asimismo por su fácil
proceso en presencia de un plastificante. Como una
mejora de las propiedades tecnológicas de los
bioplásticos, es de vital importancia la modificación
química agregando otros polímeros biodegradables
juntamente con el almidón (Da Silva et al., 2023). El
almidón termoplástico es su uso primordial. La amilosa
y la amilopectina de la molécula de glucosa forman el
almidón y diferentes tipos de almidones debido a que
poseen diferente cantidad variables de amilopectina y
amilosa (Navasingh et al., 2023).
En la actualidad se están evaluando diferentes
compuestos biodegradables a base de almidón de maíz,
de papa y de arroz utilizando normas ASTM.
Empezando con pruebas de enterramiento en el suelo,
calculando la biodegradación, también evaluando la
pérdida de masa de los polímeros. Las pruebas de
enterramiento se están realizando según las normas
ISO 17556 ASTM D5988-18. En las pruebas, se
encontraron diferentes parámetros como retención de
humedad, el nivel de pH, contenido de cenizas, entre
otros (Gargi & Deepak, 2023). Sin embargo, los
bioplásticos a partir de fuentes renovables como el
almidón de alimentos, subproductos industriales,
desechos agrícolas y entre otros recibieron un impacto
de atención debido a las ventajas que presentan por su
fácil degradación, su disponibilidad, respeto con el
medio ambiente a comparación de los plásticos (Wan
et al., 2023).
La elaboración de bioplásticos inicia con la preparación
de una solución filmógena, constituida por tres
elementos: agente filmógeno (proteína, polisacárido o
lípido), un plastificante y un disolvente. En diferentes
combinaciones se utiliza cada uno de estos
componentes, buscando ofrecer diferentes
características. El bioplástico puede utilizarse como
envase para alimentos sin causar daños a la salud (Silva
et al., 2020).
Asimismo, se siguen desarrollando estudios e
investigaciones a partir de productos innovadores
alimenticios o fuentes renovables para el desarrollo de
bioplásticos (biobasado y compost) con la finalidad que
se degraden en menor tiempo, con el único objetivo de
concientizar a la sociedad y reducir la contaminación
ambiental. Existen otros estudios donde se desarrollan
bioplásticos a partir de cáscaras de maracuyá, también
se desarrollaron a partir de almidón de aguacate y yuca
(Lubis et al., 2018).
Con respecto a los bioplásticos, realizaron pruebas de
enterramiento en el suelo. Se colocaron bioplásticos
para la determinación de su persistencia, bajo
diferentes condiciones de pruebas aplicadas, donde el
material se desintegra aproximadamente en un año y
desapareció por completo en 500 días. Este resultado
mostró potencialidad el producto para su
desintegración al exponerse a un ambiente
microbiológico activo (Barbale et al., 2021). El
objetivo de esta Revisión Sistemática Literaria (RSL)
es recopilar información de los últimos estudios e
investigaciones de la producción y uso de bioplásticos
a partir de diferentes materias orgánicas, con el fin de
reducir la contaminación del medio ambiente.
METODOLOGÍA
En el presente trabajo se realizó una revisión
sistemática con un enfoque RSL que tiene como
objetivo recopilar, analizar y realizar una búsqueda
rigurosa sobre toda información existente de acuerdo al
tema de estudio.
Para realizar una Revisión Sistemática de la Literatura
(RSL) se necesita de tener la capacidad y el dominio de
búsqueda en las diversas bases de datos existentes
como SCOPUS una fuente confiable que garantice que
la información adquirida sea veraz y relevante (Halba
et al 2023).
Por tanto, en esta revisión se pretende enfocar en la
búsqueda de información del uso y la producción de
bioplásticos en la actualidad. Para ello se realizan
determinadas preguntas que nos ayudarán a la revisión
de la literatura para después plantear palabras claves y
continuar con la formulación de una ecuación para
mejorar la búsqueda.
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 22
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Formulación de preguntas de investigación:
De acuerdo a la literatura nos menciona que los
criterios PICOC (población, intervención,
comparación, resultado y contexto) es una herramienta
propuesta por Kitchenham & Charters que es utilizada
ampliamente por diversos campos de la investigación
su uso es fundamental y eficaz ya que define el alcance
la investigación, se deben definir las preguntas
generales y específicas en base a los criterios PICOC
que son definidas al propósito de estudio que van a
ayudar a establecer un enfoque de la identificación del
problema y estudio así como la recolección de datos (
Carrera et al., 202 ; Pinho et al., 2023; Ochoa el al.,
2023; Kamaly & Streimikiene, 2023; de Barcelos et al
., 2020)
El estudio de esta RSL se basa en el uso y la producción
de bioplásticos biodegradables para incentivar el uso de
este recurso que se produce en la actualidad con
diferentes técnicas industriales. o en otras palabras
¿Qué tipo de bioplásticos se están desarrollando
actualmente? Así mismo, debido al gran número de
artículos basados en este tema de selección y como
resolución al cuestionamiento anterior, es que se
establecerá una serie de preguntas alternas, de lo que se
menciona a continuación:
Pregunta General:
Q1: ¿Qué tipo de bioplásticos se están desarrollando
actualmente?
Preguntas Específicas:
EQ1: ¿Cuánto tiempo de degradabilidad tienen los
productos bioplásticos?
EQ2: ¿Qué aditivos se utilizan para la producción de
bioplásticos?
EQ3: ¿Qué materiales o productos biodegradables se
están utilizando para la producción de bioplásticos?
Especificaciones de palabras clave:
En la búsqueda sistemática realizada se empleó una
variedad de palabras claves con semejante significado
en español y en inglés, con el único propósito de
adaptarse al asunto de investigación elegido; con
algunos ejemplos como: bioplásticos, contaminación
ambiental, biodegradables, almidón de maíz,
biomaterial y degradación. Se debe destacar que, para
alcanzar obtener buenos resultados en la búsqueda, se
tiene que utilizar el uso de conjugaciones de las
palabras claves con operadores booleanos con la
comilla (“”). En este contexto, se pudo anular
resultados que no tengan ninguna relación con la
investigación desarrollada. Verificando el estudio de
forma rápida de cada una de las palabras se escogió las
más sobresalientes para cada elección de la matriz
PICOC.
Tabla 1
Matriz PICOC de la investigación
Palabras claves en
español
Palabras claves en
inglés
P
Problema
En la actualidad se ha promovido la producción
mundial de bioplásticos como una alternativa
sostenible para reducir la contaminación ambiental, sin
embargo, la producción de esta medida no se da de
manera masiva debido al desconocimiento y la falta de
conciencia ambiental de la sociedad por ende el uso de
los bioplásticos es de manera reducida.
• Bioplásticos
• Bioplastics
• Medio ambiente
• Environment
• Contaminación
ambiental
• Environment
pollution
• Plásticos
• Plastics
• Producción
• Production
• Usos de
bioplásticos
• Bioplastics use
• Conciencia
ambiental
• Awareness of
the environment
I
Intervención
Promover el uso de los bioplásticos a partir de fuentes
biodegradables, mediante técnicas industriales, para
incrementar la producción y el uso de productos a base
de bioplásticos.
• Bioplásticos
• Bioplastics
• Biodegradables
• Biodegradable
• Técnicas
industriales
• Industrial
techniques
• Reciclaje
• Recycling
C
Comparación
Bioplásticos elaborados de fuentes biodegradables de
almidón de maíz, yuca, arroz, papa y caña de azúcar,
biomateriales, compostables y biobasado que son una
medida para una fácil degradación.
• Biodegradable
• Biodegradable
• Sostenible
• Sustainable
• Almidón de papa
• Cassava starch
• Almidón de yuca
• Potato starch
• Almidón de maíz
• Maize starch
• Microorganismos
• Micro-organism
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• Biomaterial
• Biobased
plastic
• Plástico
biobasado
• Compostable
• Plástico
compostable
• Degradation
• Degradación
• Plasticizers
• Plastificantes
• Compostable
plastic
• Biopolímeros
• Biopolymers
O
Resultado
Técnicas industriales, producción de bioplásticos,
incremento del uso de bioplásticos
• Técnicas
industriales
• Industrial
techniques
• Producción
• Production
• Uso de
Bioplásticos
• Bioplastics use
• Sostenibilidad
• Sustainability
C
Contexto
Industrias de bioplasticos, desarrollo de productos
bioplásticos.
• Industria de
plásticos
• Plasctics
industry
• Bioplásticos
• Bioplastics
• Desarrollo.
• Development
Formulación / selección de ecuaciones y motores de
búsqueda:
Con el fin de obtener una búsqueda específica y
adecuada, se tiene que plantear una ecuación que son
las combinaciones entre las palabras claves que se
obtuvieron mediante enlaces, para ello se utilizó los
operadores booleanos (“) con la palabra OR se separan
cada palabra clave y el AND nos permite separar cada
campo de búsqueda. Para evitar obtener artículos de
menor importancia y/o relevancia y ofrecer una
búsqueda detallada y minuciosa. El mecanismo de
búsqueda fue mediante SCOPUS.
En la siguiente tabla se muestra los resultados de los
artículos y publicaciones de investigación obtenidos
conforme a las ecuaciones y mecanismo de búsqueda
elegido:
Tabla 2
Ecuaciones de búsqueda
BASE DE DATOS
PALABRAS /ECUACIÓN DE BÚSQUEDA
RESULTADOS
SCOPUS
("Bioplastics" OR "Environment" OR
"*Environment pollution" OR "Plastics" OR
"Production" OR "Bioplastics use" OR
"Awareness of the environment") AND
("Bioplastics" OR "Biodegradable" OR
"Industrial techniques" OR "Recycling") AND
("Biodegradable" OR "Sustainable" OR
"Cassava starch" OR "Potato starch" OR "Maize
starch" "micro-organism" OR "Biobased plastic"
OR "Compostable" OR "Degradation" OR
"Plasticizers" OR "Compostable plastic" OR
"Biopolymers") AND ("Industrial techniques"
OR "Production" OR "Sustainability") AND
("Plastics industry" OR "Bioplastics" OR
"Development")
1885
Una vez establecidas las ecuaciones de búsquedas, se
logró obtener 1885 artículos de investigación.
Criterios de inclusión y exclusión:
Una vez realizada la búsqueda de bibliográfica se hizo
una búsqueda intuitiva en la que no se consideró ningún
filtro o exclusión ya sea en el año, área temáticas, libre
acceso entre otros por lo que para ello se realizó la
metodología del diagrama PRISMA para el uso de
revisión sistemáticas y metaanalis que garantiza su
uniformidad y la minuciosidad del estudio de
investigación este diagrama llega a componer 27
elementos y consta de 4 fases que incluye
identificación, selección, elegibilidad y documentos
incluidos (Kamaly & Streimikiene, 2023)
En la presente investigación, como primer criterio de
inclusión aborda la búsqueda de artículos de
investigación en los últimos cinco años que aborda
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 24
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v7i1.219
desde (2018 -2023), ya que este filtro nos permitirá
obtener una información actualizada y clara. Se han
limitado documentos que estén en la etapa de
publicación ya que todavía no se tiene mucha veracidad
o posibles resultados con el fin de no dañar o interferir
en la investigación. Asimismo, es importante
mencionar que no se está limitando los idiomas y los
países de donde proviene la investigación. Por ello para
filtrar los estudios se aplicaron los siguientes criterios
de inclusión y exclusión adicionales:
Criterios de inclusión:
CI1: Artículos de los últimos 5 años (2018 - 2023)
CI2: Tipo de documentos, artículos, revisión.
CI3: Idioma todos
CI4: Países Unión Europea, Rusia, España, EE. UU. u
otros.
CI5: Autores todos
CI6: Área temática: Ciencia medioambiental,
Ingeniería, Ciencia de los Materiales, Química,
Ingeniería Química, Ciencias Agrícolas y Biológicas.
CI7: Acceso directo
Criterios de exclusión:
CE1: Artículos de prácticas y educativas colegial.
CE2: Etapa de la publicación en proceso
CE3: Publicaciones duplicadas
CE4: Artículo de prensa
CE5: Título de fuente: Nanomateriales, Ciencia
Agropecuaria, Diario global del nido, Revista
internacional de investigación de tecnovación
multidisciplinaria, cuentas de la investigación química,
orbital electrónica Flexible Npj, Nanotecnologías en la
construcción, nanotecnologías en la construcción,
revista de ciencia e ingeniería del cuero, revista de
ingeniería de la construcción, revista de investigación
avanzada en mecánica de fluidos y ciencias térmicas.
CE6: Palabras clave: Aspecto Económico, Costos,
Películas de biopolímero, Catálisis, Catálisis,
Derivados de celulosa, Películas de celulosa, Aditivos
biodegradables, Películas biodegradables, Madera,
Ciclo vital, Droga no clasificada, Rentabilidad,
Aplicaciones médicas, mecánico, Impresoras 3D,
Entrega de medicamentos, animal.
Después de un riguroso proceso de búsqueda
bibliográfica y luego de aplicar el diagrama PRISMA,
la investigación dio como resultado 3961 artículos en
su etapa inicial sin ningún filtro. Después de ello se
pasó mediante la serie de ecuaciones en cada campo de
búsqueda y se obtuvo un registro de artículos cribados
de 1885, el cual se revisó de manera minuciosa los
títulos y resúmenes, de lo cual se excluyó 320 de estos.
Las revisiones obtenidas a texto completos son de 1565
artículos y de los cuales aplicando los criterios de
inclusión: CI1, CI2, CI3, CI4, CI5, CI6 y CI7, así como
también lo criterios de exclusión: CE1, CE2, CE3,
CE4, CE5 y CE7 obteniendo un total de 1438 artículos
excluidos de la SRL. Los nuevos estudios incluidos en
la revisión son de 127 artículos de revisión.
Figura 1
Diagrama de flujo PRISMA
Fuente: Elaboración de la autoría adaptado de Landa
Maymó, M. y Monreal Guerrero, I. M. (2022)
RESULTADOS
Se recopiló información de los últimos estudios e
Después de realizar una exhaustiva búsqueda de
investigaciones, se identificaron 75 artículos en total,
de los cuales únicamente se consideraron 30 artículos
de literatura. De los cuales fueron seleccionados
minuciosamente asegurándose de que cumplieran con
los criterios de selección y de calidad, con el objetivo
de garantizar la relevancia del contenido en esta
revisión sistemática. A continuación, se presenta en
detalle la lista de trabajos seleccionados:
A Continuación, se muestran las preguntas planteadas
de la matriz PICOC.
Q1: ¿Qué tipo de bioplásticos se están desarrollando
actualmente?
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 25
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v7i1.219
Tabla 3
Número de artículos relacionados a la respuesta los tipos de bioplástico
Descripción
Lista de artículos
2 tipos de
Bioplástico
A1, A2, A5, A14, A15 A21, A22, A27, A29, A30
1 tipo de
Bioplástico
A3, A4, A6, A7, A8, A9, A10, A11, A12, A13, A15, A16, A17, A18, A19, A20, A23, A24,
A25, A28.
0 tipo de
Bioplástico
A26.
En la tabla 3 se puede observar la lista de artículos los
cuales están relacionados a una pregunta general
respecto a los tipos de bioplásticos que se está
desarrollando actualmente.
Por otro lado, en la Figura 2 donde se presenta un
gráfico de barras de 30 artículos trabajados en la
revisión literaria de los cuales 19 artículos mencionan
al menos 1 un tipo de Bioplástico, que puede ser
plásticos biodegradables a partir de recursos fósiles,
compostable o de base biológica y biodegradable, 10
artículos mencionan al menos 2 tipos de bioplásticos y
1 artículo no menciona ningún tipo de bioplástico en su
contenido.
Figura 2
Tipo de bioplásticos que se están desarrollando actualmente
EQ1: ¿Cuánto tiempo de degradabilidad tienen los productos bioplásticos?
Tabla 4
Número de artículos relacionados a la respuesta al tiempo de degradabilidad de los bioplásticos
Descripción
Lista de artículos
Los bioplásticos tienen
Degradabilidad
A2, A5, A7, A8, A15, A16, A17, A22, A23
No especifica
A1, A3, A4, A6, A9, A10, A11, A12, A13, A14, A18, A19, A20, A21, A24,
A25, 26, A27, A28, A29, A30.
En la tabla 4 se puede observar la lista de artículos los
cuales están relacionados a una pregunta específica
respecto al tiempo de degradabilidad de los
bioplásticos.
Por otro lado, en la Figura 3 donde se presenta un
gráfico de barras de 30 artículos trabajados en la
revisión literaria de los cuales solo 9 artículos precisan
el tiempo de degradabilidad con respecto a los
bioplásticos y 21 artículos no especifican ese dato.
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 26
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v7i1.219
Figura 3
Cantidad total de artículos relacionadas al tiempo de degradabilidad planteadas en la pregunta EQ1
EQ2: ¿Qué aditivos se utilizan para la producción de bioplásticos?
Tabla 5
Número de artículos relacionados a la respuesta de tipos de aditivos para la producción de bioplásticos
Descripción
Lista de artículos
1 tipo de aditivo
A1, A2, A3, A4, A6, A8, A9, A10, A13, A16, A21, A24
2 tipos de aditivo
A12, A18, A19, A23, A27, A28, A30
3 tipos de aditivo
A11, A17, A25, A26
Ningún tipo de aditivo
A5, A7, A14, A15, A2O, A22, A29
En la tabla 5 se puede observar la lista de artículos los
cuales están relacionados a una pregunta específica
respecto a los tipos de aditivos en la producción de los
bioplásticos. Por otro lado en la Figura 4 donde se
presenta un gráfico de barras de 30 artículos trabajados
en la revisión literaria de los cuales 12 artículos
mencionan al menos 1 un tipo de aditivo, que son
espesante, plastificantes y emulsionante, 7 artículos
mencionan al menos 2 tipos de aditivos, 4 artículos
mencionan que se encuentran información los 3
aditivos y 7 artículos no mencionan ninguno de los 3
tipos de aditivos.
Figura 4
Artículos relacionados a los tipos de aditivos que se utilizan para la producción de bioplásticos que está planteada de
la pregunta EQ2
EQ3: ¿Cuál es la importancia de los bioplásticos?
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 27
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Tabla 6
Número de artículos relacionados a la respuesta a la importancia de los bioplásticos
Descripción
Lista de artículos
Reducir la contaminación y
aprovechamiento de residuos
A1, A9, A11, A17, A23, A26.
Solo considera una importancia
A2, A3, A5, A7, A10, A12, A13, A14, A16, A18, A19, A20, A21, A22,
A23, A24, A25, A28, A29, A30
No considera
A4, A6, A8, A15, A27
En la tabla 56se puede observar la lista de artículos los
cuales están relacionados a una pregunta específica
respecto a la importancia de los bioplásticos. Por otro
lado, en la Figura 5 donde se presenta un gráfico de
barras de 30 artículos trabajados en la revisión literaria
teniendo así al menos 6 artículos donde consideran que
la importancia es reducir la contaminación y
aprovechamiento de residuos, 19 artículos que
consideran solo 1 importancia y 5 artículos no
consideran la importancia de uso de bioplásticos.
Figura 5
Cantidad total de artículos relacionadas a importancia de los bioplásticos en la pregunta EQ3
DISCUSIÓN
En este aparatado se pretende dar respuesta a las
preguntas de investigación planteadas.
Sobre las preguntas de investigación
Q1 ¿Qué tipo de bioplásticos se están desarrollando
actualmente?
En la actualidad se están realizando investigaciones
sobre el desarrollo y producción de diferentes tipos de
bioplásticos. Según Melchor et al. (2022), existen 60
000 formulaciones para la elaboración de bioplásticos
diferentes, tan solo seis polímeros representan el 90%
de la producción en general siendo: Poliuretano (PU),
polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno
(PP), Poli (ácido láctico) (PLA), cloruro de polivinilo
(PVC), poliestireno (PS), polietileno de alta densidad
(HDPE), poli (tereftalato de etileno) (PET).
Por otro lado, los plásticos biodegradables son
derivados de la biomasa renovable se convirtieron más
populares y en la actualidad se producen hasta 4
millones de toneladas al año. No todos los polímeros,
que son derivados de fuentes biológicas son
biodegradables, asimismo no todos los polímeros que
son derivados de las fuentes biológicas son
biodegradables. Los componentes principales de los
bioplásticos son el almidón, la celulosa, el azúcar, entre
otros. También, el almidón termoplástico, los
polímeros de origen vegetal, el ácido poliláctico o
polilactida (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA)
son considerados biopolímeros (Aitizas, et el 2023). En
comparación con Asrsha et al., (2022), menciona que
los bioplásticos tiene la capacidad de reemplazar los
plásticos convencionales a través de la diversificación
de producción como el poli (ácido láctico) (PLA), poli
(tereftalato de adipato de butileno) (PBAT), el
biopolipropileno, los polihidroxialcanoatos (PHA) y el
biopolietileno, entre otros.
Asimismo, encontramos a los polímeros de base
biológica que son de materiales más prometedores
completamente biodegradables, que se sintetizan a
partir los microrganismos o plantas mediante el
proceso de bioquímica. Los polímeros de base
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 28
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
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biológica, se clasifican en 3 tipos: Primero, son
extraídos de la biomasa; a) Los polisacáridos) pectina,
almidón, quitosano, celulosa, carragenano); b)
Proteínas (colágeno, queratina, gelatina); c) y lípidos.
Segundo son sintetizados a partir de monómeros (PLA
y poliésteres). Y tercero son obtenidos de los
microorganismos (PHA 25 y celulosa bacteriana). Los
polisacáridos son de material de base biológica es
aprobado para los recubrimientos y las películas,
ampliamente proporcionan barreras penetrantes de
oxígeno y dióxido de carbono.
EQ1: ¿Cuánto tiempo de degradabilidad tienen los
productos bioplásticos?
Con respecto al tiempo de degradabilidad de los
bioplásticos, se encontró diferentes tiempos de
degradación, esto depende de los estudios realizados.
Según, Ahsan et al., (2023), menciona que la
degradación del Poli (ácido láctico) (PLA) en el suelo
es lenta a comparación del medio compost, porque
contiene mayor humedad y temperatura adecuada que
fomenta hidrólisis y asimilación del PLA por los
microorganismos termófilo, la tasa promedio de
biodegradación fue 96,8%.
Por otro lado, Polman et al., (2021), menciona que los
bioplásticos a base de fuentes renovables como el
almidón, tienen una buena resistencia a temperatura de
50°C durante meses y se utilizan para la elaboración de
bioplásticos o biocompost biodegradables y en la
agricultura para el abono. Con respecto al tiempo de
degradación de los biodegradables es de un 1 año y 4
meses, convirtiéndose finalmente en abono orgánico.
En comparación con Cucina et al. (2021), menciona
que la degradación de los plásticos se encuentra en un
rango de 6 y 36 meses. Asimismo, las moléculas de
cloruro de polivinilo (PVC) sufren degradación, en
menor medida y mayor tiempo. Las cadenas largas de
PVC empiezan a descomponerse en fragmentos cortos,
y estos son destruidos por los microorganismos del
suelo. Asimismo, Neto et al. (2018), menciona que en
condición bioquímica y de suelo, el PLA se degrada de
forma rápida, aproximadamente entre 18 semanas, a
través de pruebas cx de entierro en el suelo se observó
la pérdida de más en un 85%, ya que los bioplásticos
poseen características mecánicas deficientes que son
compuestos elaborados con polímeros naturales.
EQ2: ¿Qué aditivos se utilizan para la producción
de bioplásticos?
Silva et al (2020) señala que los aditivos que se utilizan
en la producción de bioplásticos los cumplen un rol
importante ya que le confieren mejores propiedades,
los aditivos que se usa en industria son los
plastificantes, espesantes y disolventes. Asimismo,
menciona Anialv et al (2023) el uso de aditivos mas
frecuentes son los plastificantes como los espesantes.
Sin embargo, Kasra et al (2021) menciona que un
aditivo importante dentro de la industria es el
disolvente que al sumergir la biomasa que contiene el
PHA, el más utilizado es el cloroformo, cloruro de
metileno y la acetona sin embargo estos disolventes no
son amigables con el medio ambiente por lo que
debería proponer otras alternativas como el anisol,
ciclohexanona que cumpla con el propósito de proteger
el ambiente, hasta el momento no existen muchos
estudios con esos disolventes.
Las propiedades que confiere los aditivos en los
bioplásticos son de gran ventaja como ese el caso del
almidón que es un excelente plastificante con una
mezcla de poli (ε-caprolactona) debido a que le da
mayor elasticidad y estabilidad. Piñeros et al (2019). A
lo que Anjaly et al (2023) menciona que los
bioplásticos a bases de acetato de células en conjunto
del polietilenglicol como aditivo plastificante le da
propiedades mecánicas, así como estructurales.
Asimismo Hynes et al ., (2023) afirma que el glicerol
es un plastificante ampliamente usado, ya que presenta
una solubilidad limitada, por lo que tiene grandes
propiedades mecánicas así como de resistencia,
haciendo de los plastificantes una alternativa útil para
la producción de bioplásticos.
EQ3: ¿Cuál es la importancia de los bioplásticos?
En lo que corresponde a la importancia que tiene la
producción de los bioplásticos, Anjali et al .(2023)
destaca que es importante la sustitución de los plásticos
no biodegradables por lo bioplásticos ya que estos si
cuentan con una ventaja de poder ser biodegradables la
cual es una buena alternativa para reducir el exceso de
acumulación de por plásticos que afectan al ambiente
acumulándose en los océanos, gracias a los avances de
la investigación existe un mayor desarrollo de
materiales con excelente propiedades para la
producción de bioplásticos ya sea de origen natural o
artificial. De la misma manera Hynes et al.(2023),
aborda que los bioplásticos contribuyen en la reducción
de emisiones del efecto invernadero asegurando la
calidad del ambiente. Si bien es cierto los bioplásticos
están compuestos de recursos renovables, como es la
celulosa, almidón de yuca, maíz, papa, azúcar. De
hecho, las tasas de biodegradación difieren entre los
bioplásticos y las propiedades de los biopolímeros
dependen de factores ambientales externos, las
propiedades intrínsecas del biopolímero. De modo que
cada autor destaca la importancia que trae la
producción de bioplásticos que en general muestran
aspectos positivos sin embargo muchos artículos
destacan algunos aspectos negativos por lo que sería
importante realizar un estudio de ello.
Bioplásticos - Una alternativa para reducir la contaminación: RSL (20 - 31)
Artículo científico: pág. 29
Volumen 7, Número 1, enero - junio, 2024 - Recibido: 09-01-2024, Aceptado: 19-03-2024
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CONCLUSIONES
Se recopiló información de los últimos estudios e
investigaciones de la producción y uso de bioplásticos
a partir de diferentes materias orgánicas, con el fin de
reducir la contaminación del medio ambiente. Se
vienen desarrollando investigaciones de posibles
soluciones al problema de contaminación, como la
elaboración y producción de materiales de base
biológica y biodegradables. Los métodos más
recientes, se están desarrollando bioplásticos
alternativos, que se caracterizan por respeto al medio
ambiente, ya que los bioplásticos constituyen una
alternativa prometedora frente a los problemas
ambientales causados por los plásticos convencionales.
Sin embargo, aún es necesario mejorar sus propiedades
y tiempos de degradación. También es fundamental
crear conciencia en la sociedad sobre los beneficios
ambientales de los bioplásticos para incrementar su
producción y uso.
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