Las ventajas del PLA ya son conocidas: es de base biológica, biodegradable, fácilmente reciclable y es uno de los bioplásticos con mayor potencial de mercado. Debido a su alta consistencia, es perfecto para envases rígidos como vasos desechables. Sin embargo, sus propiedades no lo hacen idóneo para la fabricación de envases y embalajes desechables flexibles, como bolsas de la compra. Desde el Instituto Fraunhofer de Investigación Aplicada de Polímeros (IAP), la Dra. Antje Lieske ha resuelto este problema junto con sus colegas André Gomoll y el Dr. Benjamín Rodríguez.

Las películas plásticas flexibles y desechables utilizadas en bolsas de supermercado o de basura están hechas principalmente de polietileno de baja densidad (PBD) a base de petróleo. Estas películas constituyen una de las principales fuentes de residuos plásticos desechables y su ciclo de vida genera una considerable huella de carbono.

Para mejorar las propiedades de los materiales biológicos, pueden emplearse diversos aditivos. Sin embargo, esto añade un coste significativo al proceso de producción y también al reciclaje. Estos aditivos no sólo son perjudiciales para el medio ambiente, también contaminan el flujo de residuos de tal forma que su presencia puede acabar afectando a la calidad del reciclado.

Para solucionar este problema, los investigadores utilizaron unos plastificantes no tóxicos, disponibles comercialmente y que pueden producirse a partir de materias primas de origen biológico: los llamados poliéteres. Acoplando estos plastificantes directamente a la cadena del polímero PLA consiguieron que el material fuera más flexible.

Es un material PLA flexible que no contiene plastificantes migratorios y, a diferencia del PBD, tiene al menos un 80% de base biológica, con potencial para alcanzar el 100% en el futuro.

“Hasta ahora, los plastificantes se mezclaban con PLA como aditivos. Sin embargo, las moléculas del plastificante migran fuera del material con el tiempo, haciendo que el PLA vuelva a ser rígido. Para evitar esta migración, anclamos el poliéter al polímero. Para lograrlo, sintetizamos copolímeros en bloque a base de PLA en los que el segmento de la cadena de poliéter está unido covalentemente a segmentos de la cadena de PLA en ambos extremos”, explica el Dr. Benjamín Rodríguez.

Los investigadores utilizaron poliéteres, unos plastificantes no tóxicos, disponibles comercialmente y que pueden producirse a partir de materias primas de origen biológico.

“Además, nuestro material se puede producir de forma rentable a partir de materias primas disponibles comercialmente mediante un proceso de síntesis sencillo. Este proceso no requiere plantas de síntesis de gran volumen y las medianas empresas podrían implementarlo localmente como un proceso de funcionamiento continuo. Hasta ahora, el PLA sólo podía producirse de forma rentable en plantas continuas a gran escala, lo que excluía a las empresas más pequeñas como fabricantes. Finalmente, el nuevo material PLA también se puede procesar como películas plásticas utilizando equipos de procesamiento convencionales de manera similar al PBD, y se puede reciclar químicamente con un aporte de energía considerablemente menor que el PBD”, detalla Gomoll.

Los resultados han allanado el camino hacia la comercialización de este innovador material. En 2023, SOBICO GmbH, una filial de POLYMER GROUP, puso en funcionamiento una planta de producción de nuevos copolímeros en bloque de PLA en Pferdsfeld (Alemania). La instalación ya produce 2.000 Tms./año de estos nuevos bioplásticos bajo el nombre Plactid®. A largo plazo, se espera ampliar la producción a  10.000 Tms./año.   

“Esta nueva clase de bioplásticos contribuirá de manera importante a hacer que los materiales de embalaje de plástico sean más sostenibles. Además de las películas de embalaje flexibles, tiene otros usos potenciales como, por ejemplo, en el sector automovilístico, en la industria textil y en la fabricación aditiva”, han destacado los investigadores, cuyo trabajo ha sido galardonado con el Premio Joseph von Fraunhofer, que reconoce desde 1978 los logros científicos que dan solución a problemas prácticos.