{"id":1225,"date":"2025-08-29T18:57:04","date_gmt":"2025-08-29T16:57:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elastomer.kuraray.com\/es\/?p=1225"},"modified":"2025-08-29T18:57:05","modified_gmt":"2025-08-29T16:57:05","slug":"bio-based-polymers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elastomer.kuraray.com\/es\/blog\/bio-based-polymers\/","title":{"rendered":"Pol\u00edmeros y pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica"},"content":{"rendered":"\n
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Pol\u00edmeros y pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica<\/h1>\n\n\n\n

Autor<\/p>

Robin Conrad<\/a><\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

En el pasado, casi todos los pl\u00e1sticos y pol\u00edmeros eran de origen f\u00f3sil, pero en los \u00faltimos a\u00f1os han aparecido pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica en el mercado. Estos productos se producen usando materia prima renovable (biomasa) y son productos donde al menos parte del pol\u00edmero se hace de materiales derivados de materias renovables, como la ca\u00f1a de az\u00facar o el ma\u00edz. La parte restante del mismo puede componerse de carbono obtenido de recursos f\u00f3siles. Un incremento en el uso de materiales de base biol\u00f3gica podr\u00eda ayudar a reducir el impacto clim\u00e1tico de la producci\u00f3n de pol\u00edmeros, haci\u00e9ndola m\u00e1s sustentable. Como proveedor de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, Kuraray ha reunido la siguiente informaci\u00f3n sobre la situaci\u00f3n actual de este peque\u00f1o, pero prometedor, segmento enfocado en el futuro de la industria de pl\u00e1sticos.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Pl\u00e1sticos derivados del petr\u00f3leo en comparaci\u00f3n con pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

Los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica son pol\u00edmeros sustentables sintetizados de recursos renovables tales como biomasa, en lugar de las materias de petr\u00f3leo convencionales como petr\u00f3leo y gas. En la mayor\u00eda de los casos, la s\u00edntesis se basa en procesos biol\u00f3gicos o bioqu\u00edmicos. Estos productos biol\u00f3gicos son neutros en carbono o compensan las emisiones de carbono. En otras palabras, la combusti\u00f3n no incrementa la concentraci\u00f3n de di\u00f3xido de carbono en la atm\u00f3sfera.<\/p>\n\n\n\n

El uso constante de recursos f\u00f3siles como aceite, carb\u00f3n y gas afecta de manera adversa el cambio clim\u00e1tico. Existe una correlaci\u00f3n directa entre el cambio clim\u00e1tico y los gases de efecto invernadero, causada por un incremento en la concentraci\u00f3n de gases de efecto invernadero en la atm\u00f3sfera. El gas de efecto invernadero m\u00e1s com\u00fan es el di\u00f3xido de carbono (CO\u2082) que se libera en la combusti\u00f3n de recursos de origen f\u00f3sil. Usar m\u00e1s recursos renovables reducir\u00eda los gases de efecto invernadero y las emisiones de CO\u2082 a la atm\u00f3sfera.<\/p>\n\n\n\n

Cuando los humanos introducen recursos de origen f\u00f3sil en el ciclo de carbono, alternan el balance natural. El incremento de la liberaci\u00f3n de di\u00f3xido de carbono de productos f\u00f3siles (combustibles, qu\u00edmicos, pl\u00e1sticos, etc.) aumenta la concentraci\u00f3n de carbono en la atm\u00f3sfera, puesto que la mayor\u00eda de las emisiones de carbono no puede compensarse mediante la fotos\u00edntesis u otros procesos naturales. As\u00ed, la concentraci\u00f3n de di\u00f3xido de carbono en la atm\u00f3sfera aumenta, generando el efecto invernadero. El resultado es el cambio clim\u00e1tico a nivel mundial.<\/p>\n\n\n\n

Los pl\u00e1sticos y pol\u00edmeros convencionales se producen casi por completo de materia prima de origen f\u00f3sil. Hacer un mayor uso de recursos renovables como la biomasa en la producci\u00f3n de pol\u00edmeros reducir\u00eda el efecto invernadero.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Beneficios de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h4>\n\n\n\n

Los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica se producen mediante recursos renovables (biomasa) como un sustituto para las materias de origen f\u00f3sil. El uso de materias primas biol\u00f3gicas en la cadena de producci\u00f3n incrementa la parte de sustancias biol\u00f3gicas en productos finales y aprovecha su \u201cpropuesta de venta ecol\u00f3gica\u201d.<\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Segmentos de mercado para pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica (bioplasticsmagazine.com<\/a>, 2019)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Base biol\u00f3gica no siempre significa biodegradable<\/h2>\n\n\n\n

Muchas personas, incluyendo las partes interesadas en la industria del pl\u00e1stico, asumen que base biol\u00f3gica significa biodegradable; sin embargo, base biol\u00f3gica y biodegradable no necesariamente son conceptos id\u00e9nticos.  Los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica pueden ser biodegradables, pero con frecuencia no lo son.<\/p>\n\n\n\n

Base biol\u00f3gica se refiere al origen de un material. En el caso de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, esto significa que los pol\u00edmeros se producen a partir de materias primas renovables. Por el contrario, biodegradable es un atributo funcional: significa que los microorganismos pueden descomponer el material, ya que sirve como nutriente para ellos.<\/p>\n\n\n\n

El m\u00e9todo 14C puede usarse para revisar si los materiales son de base biol\u00f3gica y por lo tanto elegibles para certificaci\u00f3n de cumplimiento de la norma ASTM D6866 desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en ingl\u00e9s). Esta certificaci\u00f3n la otorga DIN CERTCO (en Alemania) o Vin\u00e7otte (en B\u00e9lgica). Los productos finales pueden recibir diferentes logotipos de certificaci\u00f3n, dependiendo del porcentaje de carbono en el pol\u00edmero de base biol\u00f3gica que se genera de recursos \u201cecol\u00f3gicos\u201d.<\/p>\n\n\n\n

La biodegradabilidad puede determinarse usando pruebas estandarizadas que cumplen los requerimientos de las normas europeas DIN EN 13432 y DIN EN 14995 y la norma de los Estados Unidos ASTM D6400. En el futuro, la investigaci\u00f3n buscar\u00e1 identificar si los pol\u00edmeros son biodegradables y encontrar formas de hacer de los pol\u00edmeros no degradables pol\u00edmeros biodegradables.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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No todos los materiales de base biol\u00f3gica son biodegradables<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Prueba de biodegradabilidad<\/h2>\n\n\n\n

La biodegradabilidad de un pol\u00edmero se determina mediante su estructura qu\u00edmica, no por la materia prima de la que se produce. M\u00e1s de la mitad de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica son biodegradables bajo condiciones correctas, ofreciendo una soluci\u00f3n para pl\u00e1sticos que terminan en el ambiente porque no pueden ser recolectados y reciclados. Adem\u00e1s, si dichos pl\u00e1sticos son biodegradables, no causan contaminaci\u00f3n por micropl\u00e1sticos.<\/p>\n\n\n\n

Entre los pol\u00edmeros que no son biodegradables por s\u00ed mismos, algunos pueden ser modificados mediante aditivos para facilitar su biodegradaci\u00f3n.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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El estudio de nuevos recursos de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica abre un camino hacia un futuro m\u00e1s sustentable<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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El papel clave del is\u00f3topo Carbono-14<\/h2>\n\n\n\n

Los cient\u00edficos han desarrollado un proceso especial para identificar el contenido biol\u00f3gico de los pol\u00edmeros. Este m\u00e9todo consiste en medir la concentraci\u00f3n del Carbono-14 en el pol\u00edmero. Una muy baja concentraci\u00f3n de este is\u00f3topo est\u00e1 presente en el tejido de todos los organismos vivos y, aunque el is\u00f3topo 14C es inestable, su concentraci\u00f3n permanece constante como resultado de la interacci\u00f3n continua entre los organismos y el medio ambiente.<\/p>\n\n\n\n

Cuando un organismo muere, deja de absorber los \u00e1tomos Carbono-14 de la atm\u00f3sfera, de tal forma que la concentraci\u00f3n del is\u00f3topo en su tejido empieza a bajar. La vida media del is\u00f3topo Carbono-14 es 5,700 a\u00f1os. Despu\u00e9s de 50,000 a\u00f1os, su concentraci\u00f3n en un material es tan baja que ya no es detectable. Por lo tanto, los combustibles f\u00f3siles (petr\u00f3leo, gas, carb\u00f3n) ya no contienen cantidades detectables del is\u00f3topo Carbono-14, ni los productos fabricados a partir de ellos. Por el contrario, los productos fabricados con materia prima renovable tienen una concentraci\u00f3n medible de Carbono-14. De esta forma, es posible distinguir entre pl\u00e1sticos de origen f\u00f3sil y pl\u00e1sticos biol\u00f3gicos y determinar la concentraci\u00f3n de biomasa en un pl\u00e1stico como el polietileno.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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M\u00e9todos est\u00e1ndar de prueba<\/h2>\n\n\n\n

Las propiedades como la capacidad de ser biodegradable y la capacidad de ser compostable se definen en diversas normas internacionales. A fin de asegurar el cumplimiento de estas normas, un producto debe ser totalmente biodegradable mediante microorganismos que ocurren de manera natural.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, siempre y cuando el rendimiento se adapte al uso previsto, incluso los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica que no se apegan a las normas formales son opciones atractivas de material: reemplazan los recursos de origen f\u00f3sil al menos en una parte e incrementan la porci\u00f3n de sustancias biol\u00f3gicas en los productos terminados.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Producci\u00f3n de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

Existen dos formas distintas de producir pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica: producci\u00f3n directa de pol\u00edmeros o producci\u00f3n de mon\u00f3meros de base biol\u00f3gica seguida por polimerizaci\u00f3n (bio)qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

La ruta de producci\u00f3n directa consiste de bios\u00edntesis de microorganismos, algas, plantas y un tipo de organismos conocido como aut\u00f3trofos. El biopol\u00edmero derivado de plantas m\u00e1s com\u00fan es la celulosa, que se encuentra disponible en grandes cantidades. Otros tipos comunes son hemicelulosa, almid\u00f3n, inulina y pectina. Los principales polisac\u00e1ridos son quitina y quitosano, que son producidos por animales. Estos biopol\u00edmeros naturales se encuentran en el exoesqueleto de insectos y crust\u00e1ceos, pero tambi\u00e9n son producidos por algunos tipos de hongos. Los microorganismos tambi\u00e9n son fuentes importantes, en especial de polisac\u00e1ridos extracelulares (EPS); sin embargo, la principal fuente de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica incluye tambi\u00e9n bacterias, hongos y algas.<\/p>\n\n\n\n

El segundo m\u00e9todo de obtenci\u00f3n de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica es la polimerizacion de mon\u00f3meros de base biol\u00f3gica. El punto inicial aqu\u00ed es 1,3-propanodiol (PDO), un alcohol divalente que es uno de los productos m\u00e1s antiguos de fermentaci\u00f3n anaer\u00f3bica, el cual se produce de la glicerina como un subproducto del biodiesel con la ayuda de las bacterias. Aunque se asume que el uso extensivo de biodiesel puede generar una sobreproducci\u00f3n de glicerina, es todav\u00eda m\u00e1s costosa que la glucosa.<\/p>\n\n\n\n

El \u00e9xito del PDO se considera un hito importante puesto que ha ocasionado la investigaci\u00f3n de otras formas de enlazar mon\u00f3meros de base biol\u00f3gica y convencionales, que podr\u00edan incrementar el uso de materiales de base biol\u00f3gica en los pol\u00edmeros. El desarrollo del PDO gener\u00f3 la s\u00edntesis de nuevos pol\u00edmeros a partir de mon\u00f3meros de base biol\u00f3gica. Algunos ejemplos son la producci\u00f3n de polil\u00e1ctico (PLA) a partir de \u00e1cido l\u00e1ctico, succinato de polibutileno (PBS) a partir de \u00e1cido succ\u00ednico, polietileno a partir de etanol de base biol\u00f3gica y copol\u00edmeros de bloque de farneseno estireno hidrogenados (HSFC) a partir de estireno y beta-farneseno, un producto desarrollado por Kuraray.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Ejemplos de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

SEPTON\u2122 BIO-series es polimerizado de beta-farneseno -un mon\u00f3mero de base biol\u00f3gica que se obtiene de la ca\u00f1a de az\u00facar- y bloques de estireno (HSFC) con un contenido de biomasa de 50 a 80 por ciento. Este vers\u00e1til producto tiene buena adherencia, fuerza adhesiva y propiedades de amortiguamiento. El uso de SEPTON\u2122 BIO-series puede aumentar el contenido de biomasa del producto final.<\/p>\n\n\n\n

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Conozca m\u00e1s<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
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Ca\u00f1a de az\u00facar, la fuente de beta-farneseno.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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El liquid farnesene rubber de Kuraray se polimeriza de beta-farneseno (homopol\u00edmero) o beta-farneseno y butadieno (copol\u00edmero de farneseno-butadieno) y se usa principalmente en neum\u00e1ticos y otros componentes automotrices. De esta forma, contribuye a un futuro m\u00e1s sustentable.<\/p>\n\n\n\n

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Conozca m\u00e1s<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Neum\u00e1ticos con un contenido org\u00e1nico de liquid farnesene rubber<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Estado actual de la industria de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

La producci\u00f3n de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica se ha vuelto mucho m\u00e1s profesional y diferenciada en los \u00faltimos a\u00f1os, ya que muchos productores y proveedores han empezado a producir alternativas biol\u00f3gicas para casi todas las aplicaciones. Puesto que ya existen muchos productores de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, es dif\u00edcil supervisar todas las capacidades planeadas e instaladas y verificar si son operativas.<\/p>\n\n\n\n

Una visi\u00f3n realista del mercado es ahora posible gracias a la detallada investigaci\u00f3n del nova-Institute en Alemania, que incluye entrevistas con expertos internacionales y gente que trabaja con pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. Conforme a \u201cBio-based Building Blocks and Polymers \u2013 Global Capacities, Production and Trends 2019-2024\u201d, un nuevo informe de mercado y tendencias publicado por nova-Institute, los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica siguen siendo un peque\u00f1o mercado de nicho. De acuerdo con este informe, en 2019 la producci\u00f3n total de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica fue 3.8 millones de toneladas, lo cual es solo 1% de la producci\u00f3n total de pl\u00e1sticos de origen f\u00f3sil, pero cerca de 3% mayor que en 2018. Sin embargo, se espera que la tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR, por sus siglas en ingl\u00e9s) para la capacidad de producci\u00f3n y fabricaci\u00f3n de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica sea alrededor de 13.8% de 2020 a 2027.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Baja aceptaci\u00f3n pol\u00edtica de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

Hoy en d\u00eda, existe una falta de apoyo pol\u00edtico para los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. Los pol\u00edticos hoy en d\u00eda ignoran los dos principales beneficios de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica: primero, el uso de carbono renovable obtenido de biomasa, en lugar de carbono de origen f\u00f3sil en el proceso de producci\u00f3n. Segundo, que muchos de ellos son biodegradables. Los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica actualmente se consideran el acuerdo de menor nivel entre la sustentabilidad y la eficiencia econ\u00f3mica.<\/p>\n\n\n\n

En 2019, la Uni\u00f3n Europea legisl\u00f3 para prohibir los pl\u00e1sticos de un solo uso, para los cuales existen alternativas viables desde el verano de 2021. No hay excepci\u00f3n para productos que son biodegradables y\/o producidos a partir de materiales biol\u00f3gicos. Casi todos los pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica y biodegradables han obtenido el mismo estado que los pl\u00e1sticos de origen f\u00f3sil y han sido prohibidos. Solo los llamados \u201cpol\u00edmeros naturales\u201d, en otras palabras, pol\u00edmeros producidos por la naturaleza, quedan exentos de la prohibici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

En resumen, el mercado de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica sigue siendo un reto hoy en d\u00eda debido a los bajos precios del petr\u00f3leo y la falta de apoyo pol\u00edtico.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Lo que se espera<\/h2>\n\n\n\n

La producci\u00f3n de biomateriales y productos totalmente biol\u00f3gicos (polihidroxialcanoatos [PHA], polisac\u00e1ridos, etc.) todav\u00eda no es f\u00e1cil. Esto ha generado la investigaci\u00f3n de versiones parcialmente biol\u00f3gicas de pol\u00edmeros de petroqu\u00edmicos (PET) y el desarrollo de nuevos pol\u00edmeros parcialmente biol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n

El desarrollo de herramientas gen\u00e9ticas ofrece la esperanza de que puedan desarrollarse m\u00e1s pl\u00e1sticos que sean totalmente biol\u00f3gicos; sin embargo, con base en el conocimiento actual, estos materiales todav\u00eda se consideran la denominaci\u00f3n com\u00fan m\u00e1s baja en el acuerdo entre la sustentabilidad y la rentabilidad. En el mercado globalizado, r\u00e1pidamente cambiante, ni el precio ni el idealismo pueden considerarse las verdaderas fuerzas que impulsan el futuro de los pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. En el fondo, la clave del \u00e9xito de estos materiales ser\u00e1 su rendimiento y propiedades espec\u00edficas. En el mediano plazo, es posible que estos aspectos sean el enfoque de la investigaci\u00f3n.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Otras lecturas recomendadas:<\/h3>\n\n\n\n

NUEVO:<\/strong> Informe sobre el mercado mundial de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica \u2013 nova Institute<\/a><\/p>\n\n\n\n

Resumen de documentos cient\u00edficos sobre pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/a><\/p>\n\n\n\n

Documentos de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica con potencial de biodegradabilidad<\/a><\/p>\n\n\n\n

Art\u00edculo general de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Esto tambi\u00e9n le puede interesar:<\/h3>\n\n\n\n

SEPTON\u2122 BIO-series<\/a><\/p>\n\n\n\n

Liquid farnesene rubber<\/a><\/p>\n\n\n\n

www.kuraray.com\/csr<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Contacto<\/p>\n\n\n\n

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