¿Pueden los materiales orgánicos impulsar la próxima generación de plásticos?

Parte II: Rellenos Orgánicos en Hardware Plástico

¿Podrían los materiales orgánicos ser el futuro de la fabricación de plásticos cuando se agote el petróleo? Dado que los plásticos son basados en petróleo, ¿qué sucede cuando disminuyen los suministros de petróleo? Imagine el impacto profundo en productos cotidianos —teléfonos móviles, ordenadores, ropa, zapatos, muebles. La respuesta puede estar en la química orgánica.

Los aditivos orgánicos han impulsado los plásticos por más de un siglo. El primer polímero verdaderamente sintético, la baquelita, fue creado por Leo Baekeland en 1912 y usado por primera vez en una palanca de cambios de Rolls-Royce en 1916. La baquelita, ahora llamada resina fenólica, se produce polimerizando fenol y formaldehído —ambos compuestos orgánicos. Sigue siendo valorada por su resistencia dieléctrica y al calor, encontrando usos en placas de circuito, mangos de utensilios de cocina, enchufes eléctricos e incluso joyería.

Los rellenos orgánicos —harinas de cáscara de nuez, astillas de madera, cascarillas de arroz, paja de trigo, cascarillas de lino, harina de mazorca de maíz, plumas de pollo, corcho, concha de almeja y más— se mezclan rutinariamente en termoplásticos como polipropileno, polietileno y PVC. Ofrecen baja densidad, bajo costo y mínima tensión de procesamiento. Sin embargo, las fibras naturales pueden degradarse a altas temperaturas, limitando su uso a plásticos de bajo punto de fusión, y pueden reducir la resistencia al impacto.

En Estados Unidos, los compuestos madera-plástico (WPC) a menudo combinan 60 % cascarillas de arroz con 40 % polietileno de alta densidad reciclado para paneles de construcción. Al otro lado del Atlántico, los bio-rellenos aparecen en interiores automotrices: los arneses eléctricos del Ford F-150 2014 reemplazan talco con cascarillas de arroz cultivadas en Arkansas, y el Volkswagen Golf 2015 usa una mezcla 50/50 de polipropileno-fibra de lino para su soporte frontal.

La lignina, un polímero complejo que da rigidez a los tallos de las plantas, es el segundo polímero orgánico más abundante en el mundo después de la celulosa. Subproductos de plantas de pulpa, biocombustibles y otros procesos bioproductivos, la lignina es un candidato atractivo para bioplásticos. Pure Lignin Biotechnology Ltd. comercializa bio-rellenos de lignina que pueden reemplazar hasta el 20 % de polipropileno o polietileno, aumentando resistencia a la tracción y módulo de flexión. CycleWood Solutions, LLC, una startup de la Universidad de Arkansas, produce Xylomer™ —un termoplástico 100 % biodegradable y compostable que se descompone en humus en aproximadamente 180 días, usable para vasos, platos y bolsas.

A medida que las reservas de petróleo disminuyen y crece la demanda de bioplásticos reciclables, la industria está preparada para adoptar materiales orgánicos tanto como rellenos como resinas base.

¿Qué vislumbra para el futuro de la fabricación de plásticos? Comparta sus pensamientos en los comentarios a continuación.

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