PLA (Ácido Poliláctico): Plástico sostenible biodegradable, compostable y rentable

El Ácido Poliláctico (PLA) es un monómero termoplástico fabricado a partir de fuentes orgánicas renovables como almidón de maíz o caña de azúcar.

Más importante, su producción sigue siendo diferente de la mayoría de plásticos producidos usando combustibles fósiles mediante destilación y polimerización.

Notablemente, a pesar de la diferencia de materia prima, puedes producir PLA usando el mismo equipo que plásticos basados en fósiles. Significa que el proceso de fabricación de PLA sigue siendo rentable.

Además, el PLA se considera el segundo bioplástico más producido después del almidón termoplástico. Disfruta de propiedades mecánicas similares al polipropileno (PP), polietileno (PE) o poliestireno (PS).

Entonces, ¿es el PLA biodegradable?

El PLA sigue siendo un bioplástico derivado de material renovable, y como tal, debería ser biodegradable. Sin embargo, su biodegradabilidad sigue siendo un tema candente entre profesionales y aficionados a la impresión 3D.

Los profesionales creen que el PLA es degradable pero no biodegradable. Las condiciones requeridas para que el PLA se biodegrade eficazmente no se encuentran en el entorno natural.

¿Es el PLA respetuoso con el medio ambiente?

Producción de Ácido Poliláctico

La producción de PLA usa 65 % menos energía que producir polímeros basados en petróleo. También produce menos gases de efecto invernadero y no contiene toxinas; como tal, el PLA sigue siendo uno de los materiales plásticos más respetuosos con el medio ambiente.

Los plásticos o polímeros retienen una reputación de no ser respetuosos con el medio ambiente. Esta reputación permanece porque los polímeros/plásticos tardan muchos años o incluso siglos en descomponerse.

Tiempo de descomposición de diferentes tipos de PLA

Sin embargo, bolsas y materiales de PLA tardan cinco años en descomponerse. Además, botellas y contenedores de PLA tardan más en descomponerse al fabricarse con material más grueso.

Más significativamente, el PLA seguirá siendo respetuoso con el medio ambiente si aprendes a seguir sus escenarios correctos de fin de vida. Esta opción de fin de vida incluye:

• Reciclaje
• Compostaje
• Incineración
• Vertederos

¿Cuánto tarda el PLA en biodegradarse en vertedero?

Muchos fabricantes en la industria alimentaria están cambiando sus envases a plástico basado en maíz hecho de plástico PLA. El PLA es un poliéster termoplástico degradable hecho de recursos vegetales renovables como almidón vegetal fermentado.

Tiempo de biodegradación del PLA

La investigación muestra que el PLA se descompone en agua y dióxido de carbono en 47 a 90 días. Así, se descompone cuatro veces más rápido que una bolsa basada en PET flotando en el océano.

La descomposición del PLA necesita ciertas condiciones para ser correctas. El PLA se descompone eficazmente en plantas de compostaje industrial a alta temperatura.

La planta de compostaje industrial calienta el PLA a temperaturas superiores a 50 °C y alimenta una dieta constante de microbios digestivos.

¿Es el PLA malo para el medio ambiente?

Sin embargo, si pones tu producto de plástico PLA en un vertedero, el escenario cambia completamente. Los vertederos se sabe que tienen poca o nada de luz u oxígeno. Una condición no buena para que el ácido poliláctico se degrade.

Una taza de plástico o caja de ensalada hecha de recursos renovables como filamento PLA (consultar en Amazon) podría tardar entre 100-1000 años en descomponerse.

Puede no ser lo que pensaste al ver "biodegradable" en tu envase de alimentos PLA. Esa sigue siendo la razón principal por la que muchos cuestionan la biodegradabilidad del PLA, especialmente en vertederos.

Así que la próxima vez que compres alimentos y bebidas en envases PLA pensando que eres responsable, ten en cuenta que puede no ser el caso. El contenedor PLA necesita llegar a una planta de compostaje industrial y no a vertederos.

La mayoría de países carecen de infraestructura para manejar PLA correctamente. Así, la mayoría del PLA no encuentra su camino al compostador industrial sino que va directamente a vertederos, donde tarda entre 100-1000 años en descomponerse.

¿Qué hace al PLA biodegradable?

Material biodegradable

El filamento PLA sigue siendo uno de los filamentos plásticos más usados en la industria de impresión 3D.

Otros plásticos de combustibles fósiles pueden tener mayor resistencia a la tracción que el PLA, pero el PLA retiene las ventajas de ser fácil de usar, y experimentarás mínimo warping con él.

El PLA es un bioplástico, lo que significa que está compuesto de materiales renovables, que teóricamente deberían ser biodegradables.

El PLA sigue siendo un filamento plástico único ya que comprende unidades de ácido láctico. Las unidades de ácido láctico son ácidos orgánicos pequeños similares a los encontrados en alimentos más disponibles.

Más importante, cualquier cosa o alimento que contenga glucosa a moléculas de ácido láctico.

También, necesitas notar que el ácido láctico sigue siendo la base del material PLA, y explica las débiles propiedades térmicas del PLA, como su temperatura de fusión y pesos moleculares.

Aditivos

El material PLA contiene otros componentes químicos que adquiere durante su fabricación. Puedes referirte a este material como aditivos.

Los aditivos diluyen la pureza del PLA, pero a cambio, hacen el material más práctico para impresión 3D.

La presencia de aditivos en el PLA hace difícil su descomposición y por tanto no biodegradable en entornos normales.

Extracción y creación de material PLA

Una de las plantas más comunes produciendo ácido láctico para filamento PLA sigue siendo el maíz. El almidón de maíz contiene suficiente glucosa que permite la extracción de ácido láctico requerido para fabricar PLA.

El proceso conocido como molienda húmeda permite la extracción de almidón de organismos. El almidón se combina con químicos en la molienda húmeda y luego se calienta para aislar azúcar. Luego, el azúcar se fermenta para producir monómeros de ácido láctico.

Finalmente, el ácido láctico se usa para fabricar PLA mediante condensación o polimerización.

Por tanto, el material y proceso usado para producir PLA determinan su biodegradabilidad en gran medida.

¿Es el envase PLA compostable?

¿Qué es un material compostable?

Un material compostable se degrada como resultado de procesos biológicos naturales pero también produce dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa. Además, no deja residuos visibles o tóxicos en el proceso.

El PLA y no otros plásticos son compostables y biodegradables pero solo en tipos muy específicos de entornos. Estos entornos necesitan niveles muy específicos de oxígeno y temperatura bien por encima de 60 °C (140 °F).

Puedes descubrir estas condiciones en entornos controlados como plantas de compostaje industrial.

La razón principal por la que el PLA no es compostable en entornos estándar es que es frágil. El PLA sigue siendo menos duradero, cristalino y resistente al calor que plásticos basados en petróleo.

Para fortalecer sus propiedades mecánicas, necesitas mezclar PLA con polímeros basados en fósiles. Significa que mientras el PLA en sí es compostable, los aditivos químicos con los que se mezcla pueden minimizar significativamente sus propiedades de compostaje.

¿Qué es mejor para PLA: Compostaje o Reciclaje?

Residuos de PLA

El plástico desechado tras un solo uso ha contribuido inmensamente al problema de contaminación ambiental mundial. Por esa razón, gobiernos mundiales impulsan el uso de plástico biodegradable en su lugar.

El área principal de preocupación sigue siendo el envasado de alimentos, donde se dirige esfuerzo significativo. La mayoría de gobiernos impulsan al PLA para servir como plástico bio-basado alternativo.

El objetivo es reemplazar el uso de plástico artificial basado en petróleo con PLA derivado de recursos renovables. Debido al material usado en su fabricación, el PLA goza de propiedades compostables y biodegradables bajo ciertas condiciones específicas.

Compostaje de PLA

El material PLA solo puede considerarse compostado si cumples las tres condiciones siguientes:

• El material debe descomponerse en dióxido de carbono, residuos y biomasa
• El PLA necesita desintegrarse completamente
• No deben quedar residuos tóxicos, y el compost debe soportar crecimiento vegetal

El PLA tarda entre 1-6 meses en completar el proceso de compostaje en un entorno de compostaje industrial completamente. Sin embargo, el compostaje depende del tipo de material y temperatura.

Notablemente, la tasa de compostaje de PLA en plantas industriales sigue siendo significativamente mayor que compostar PLA en casa. En entorno industrial, compostar cajas, contenedores y tazas de PLA desechados toma 1-3 meses.

Contrastemente, compostar lo mismo en casa te tomará hasta seis meses completar.

Además, los compradores tienden a ofrecer precios más bajos o pueden no estar interesados en comprar material reciclado en primer lugar.

Igualmente, el compost necesita ser conforme a regulaciones (OMRI) en EE. UU.

Reciclaje de PLA

La impresión 3D ofrece opciones de fabricación accesibles y la capacidad de experimentar con nuevos diseños. Además, impulsa innovación y creatividad. En el proceso, ocurren muchos errores, ocasionando pilas de impresiones 3D inútiles.

La mayoría de profesionales de impresión 3D creen que la mejor opción de fin de vida para material PLA es reciclarlo.

Un estudio europeo mostró que el impacto ambiental de reciclar PLA es más de cincuenta veces mejor que compostar el mismo.

Además, los mismos estudios ven que reciclar PLA tiene 16 veces mejor impacto ambiental que combustión.

Así, como maker 3D, puedes querer reciclar tu propio material PLA. Puedes usar máquinas caseras de reciclaje de plástico como "Filabot" para reciclar plástico. Es mejor usado para reciclar plásticos en pequeños negocios.

La máquina recoge residuos impresos y extruye filamentos reutilizables. También, debes ser cauteloso de no mezclar plástico contaminado en una máquina casera. Te ayudará a evitar terminar con plástico reciclado de calidad inferior.

Conclusión

El material PLA sigue siendo un filamento plástico popular usado en la industria de impresión 3D. El tema de si el PLA es material biodegradable sigue siendo altamente debatido.

Sin embargo, muchos profesionales de impresión 3D concuerdan que el PLA no es fácilmente biodegradable en condiciones ambientales estándar. Sigue siendo biodegradable en entornos específicamente controlados como plantas de compostaje industrial.

Además, el PLA es compostable en entornos específicos.