El estudio de materiales biodegradables y compostables se ha incrementado a lo largo de las últimas décadas. Esta tendencia surge a raíz de los altos niveles de contaminación en los océanos que genera la acumulación de plásticos de origen fósil.
Sin embargo, en muchas ocasiones se suele confundir a los materiales biodegradables con los que podríamos tratar en alguna instalación de compost.
Para entrar en cada una de estas categorías, los materiales deben cumplir distintos requisitos, que explicaré en este artículo.
La reacción de degradación para materiales biodegradables y compostables
Dentro de nuestro compost viven distintos microorganismos que llevan a cabo reacciones químicas responsables de la degradación de nuestros residuos. Sin estos microorganismos, y sin las condiciones adecuadas para que se lleven a cabo estas reacciones, nuestra basura no podría degradarse.
La reacción química que sucede en un proceso aeróbico (con oxígeno) de degradación de materia orgánica o de materiales biodegradables (por ejemplo, en un compost) es:
El Carbono (biomasa) que se obtiene como producto representa alrededor de un 10% de la masa inicial. Este producto es lo que llamamos abono o “compost”. Por otro lado, aproximadamente el 90% de la masa inicial se descompone para dar dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O).
La diferencia entre biodegradables y compostables doméstica e industrialmente
Existe una diferencia entre materiales biodegradables y compostables industrialmente y domésticamente. Esta diferencia radica principalmente en las condiciones en las que se encuentran las instalaciones, entre ellas humedad, temperatura y oxígeno.
En instalaciones industriales la temperatura está muy controlada y cerca de los 58ºC. Esto es así porque a esta temperatura viven las bacterias llamadas termófilas, que son las que realizan el proceso de descomposición de forma más efectiva.
También a estas temperaturas se supera la temperatura de transición vítrea de algunos bio polímeros (como el PLA), lo que facilita la penetración de agua dentro de la molécula y permite la degradación del material.
Otros factores que se encuentran controlados en instalaciones industriales es el oxígeno, humedad y balance de materia inorgánica (como nitrógeno y fósforo)
En instalaciones domésticas, las temperaturas no suelen ser tan elevadas, con lo cual actúan otras bacterias (mesófilas) que también hacen el trabajo de descomposición, pero no tan eficientemente. Las demás propiedades como oxígeno, humedad y nutrientes también son difíciles de controlar a nivel doméstico.
Normas internacionales para que un material certifique como biodegradable
- Materiales biodegradables industrialmente
Según la norma ISO 14885, los requisitos para que un producto se considere biodegradable industrialmente son:
- Que luego de 6 meses de estar en condiciones de compostaje a 58ºC, se logre reducir su masa en un 90%.
- Al menos el 10% del peso seco del material inicial debe pasar por un filtro de 2mm luego de 12 semanas de compostaje.
Esta última condición está íntimamente ligada con la primera. El 90% restante que no pasaría por el filtro es la masa inicial de materia orgánica que se perdió en forma de gases (CO2 y H2O).
Muchos tests utilizados para medir el porcentaje de biodegradabilidad utilizan como indicador la cantidad de CO2 liberada al medio.
- Materiales biodegradables domésticamente
Por otro lado, para que un producto se considere biodegradable a nivel doméstico y en granjas son:
- El compostaje del material biodegradable debe poder realizarse en su estado natural, sin necesidad de una molienda especial previa.
- Su tasa de biodegradación luego de 1 año de compostaje a 20ºC-30ºC debe ser 90% para films angostos.
- La velocidad de biodegradación luego de 6 meses o 1 año de compost agrícola (30ºC) debe ser definida luego de experimentos para productos con un espesor mayor a 100 micrómetros.
- Los residuos de la biodegradación deben poder ser usados como abono.
Normas internacionales para que un material sea compostable
Como ya mencionamos anteriormente, las normas para que un material sea compostable son más exigentes que las de biodegradabilidad.
Esto se debe a que el compost se utilizará para tener contacto con alimentos que serán ingeridos, con lo cual no puede tener trazas de metales pesados o sustancias contaminantes.
Según la norma ASTM D5338, un producto se considera compostable industrialmente si:
- Las cadenas poliméricas se rompe bajo la acción de microorganismos (bacterias y hongos).
- Se obtiene una mineralización total (conversión a CO2, H2O , compuestos inorgánicos y biomasa bajo condiciones aeróbicas).
- La velocidad de mineralización es alta y compatible con el proceso de compostaje.
- Los materiales deben mostrar una actividad microbiana intensa y poder ser convertidos de carbono a CO2, biomasa y agua. Deben desintegrarse en fragmentos y que menos de un 10% del peso inicial de material pueda pasar por un filtro de 2mm.
- El producto obtenido no debe ser tóxico o limitar el crecimiento de plantas. Los metales regulados (pesados) en el polímero deben representar menos del 50% del límite establecido por EPA. Los exámenes de eco-toxicdad deben llevarse a cabo de acuerdo con la normal ASTM6400 para certificar su compostabilidad.
Luego, todos los materiales compostables son biodegradables. Pero no todos los materiales biodegradables son compostables.
Para calificar como compostable, la propiedad más importante es que el producto no resulte tóxico para las plantas y no intervenga en su crecimiento.
Materiales biodegradables y compostables: Conclusiones
Debido a las diferencias entre condiciones domésticas e industriales, es importante que si compramos algún producto con un envase clasificado como “compostable” nos aseguremos que sea compostable domésticamente. De otra forma, puede ser que en el compost de casa puede que ese material no logre degradarse.
Y lo más importante, que si compramos un plástico o material biodegradable tengamos en cuenta que ese material, si termina en un relleno sanitario, puede tener consecuencias más graves para el planeta que un material sintético.
Esto se debe a las emisiones de metano que genera la descomposición anaeróbica de los mismos.
(Pueden leer sobre este último tema en el artículo de mi blog sobre gestión de bioplásticos).
¡Si querés saber más sobre este tema te recomiendo ver este video!
Bibliografia
Giuseppe Cirillo, Marek A. Kozlowski and Umile Gianfranco Spizzirri (Editores), “Composites Materials for Food Packaging”, 2018, Wiley Global Headquarters, USA.
Imagen de portada de Magda Ehlers en Pexels