Biopolymers plastics from renewable sources

The need to reduce the high degree of dependence on fossil compounds, suggesting the incorporation within the oil chain of renewable raw materials, which affect not only energy production but also the products of the petrochemical industry such as plastics. This possibility is given inter alia by the production of biodegradable polymers from residual carbon sources as feedstock.
For the production of common plastic materials are used non-renewable fossil reserves, contributing to the depletion of natural energy that the planet has, contributing to increased greenhouse gases (GHGs). These conventional materials, by their nature, are stable from the chemical viewpoint, which means that they remain unchanged for long periods in the environment.

The biopolymer plastics are renewable source molecular structures composed of chains of monomers, which together have a structure and properties similar to plastics of fossil origin. Using as raw material for the bacterial fermentation of carbon sources from renewable sources, such as sugars from energy crops or waste generated in different industries (biodiesel, sewage, biomass ...) can reach these biopolymers, with the fundamental property that are biodegradable and completely safe at the time of decomposition.

For use as raw material, waste from the biodiesel industry (crude glycerin), biopolymers are more projection from PLA (polylactic acid) and PHA (polihidroxialcanatos), obtained by bacterial fermentation and with properties similar to thermoplastics.


The properties and characteristics of these polymers possess biodegradability, make them very versatile for a wide range of functions, such as use in the packaging (containers), profit biomedical (sutures, sccalfolds temporary, controlled-release capsules and facial surgery) mainly.

La necesidad de reducir el alto grado de dependencia de los compuestos de origen fósil, hace pensar en la incorporación dentro de la cadena del petróleo de materias primas renovables, que no sólo afecten a la producción energética sino también a los productos derivados de la industria petroquímica, como los plásticos. Esta posibilidad viene dada entre otras, por la producción de polímeros biodegradables, a partir de una fuente de carbono residual como materia prima.

Para la producción de materiales plásticos comunes, se usan reservas fósiles no renovables, lo que contribuye al agotamiento de las reservas energéticas naturales que el planeta posee, contribuyendo al aumento de los gases de efecto invernadero (GEI). Estos materiales convencionales, por su propia naturaleza, son estables desde el punto de vista químico, lo que quiere decir que permanecen inalterados durante largos periodos de tiempo en el medio ambiente.

Los biopolímeros plásticos de origen renovables son unas estructuras moleculares compuestas por cadenas de monómeros, que en conjunto poseen una estructuras y propiedades similares a los plásticos de origen fósil. Usando como materia prima para la fermentación bacteriana de fuentes de carbono de origen renovable, como pueden ser los azucares procedentes de cultivos energéticos o los residuos generados en diferentes industrias (biodiesel, aguas residuales, biomasa...) se pueden conseguir dichos biopolímeros, con la propiedad fundamental de que son biodegradables y totalmente inocuos en el momento de su descomposición.

En el caso de usar como materia prima, los residuos obtenidos en la industria del biodiesel (glicerina cruda), los biopolímeros con mayor proyección son el PLA (ácido poliláctico) y el PHA (polihidroxialcanatos), obtenidos mediante fermentación bacteriana y con propiedades similares a los termoplásticos.

Las propiedades y características de biodegradabilidad que dichos polímeros poseen, les hacen muy versatiles para un gran número de funciones, como por ejemplo su uso en el packaging (envases), utilidades biomédicas (suturas, temporary sccalfolds, capsulas de liberación controlada y cirujía facial) principalmente.

Acido Poliláctico (PLA):

El ácido poliláctico o PLA es un polímero del ácido láctico que puede reemplazar a los polímeros basados en recursos no renovables. Las ventajas son su biodegradabilidad y su posible procedencia a partir de materias primas renovables. La principal ruta seguida actualmente para la producción comercial de ácido láctico está basada en el uso de sustratos azucarados o amiláceos (normalmente de origen vegetal) por parte de bacterias fermentativas.

Entre los diferentes materiales plásticos biodegradables, el ácido poliláctico (PLA) es el que mayor potencial posee como sustituto del plástico convencional, porque además de sus excelentes propiedades mecánicas y físicas, puede ser procesado por la maquinaria ya existente. El PLA es también un material muy versátil ya que puede ser elaborado con varias formulaciones para alcanzar la mayoría de especificaciones de los diferentes productos.

Polihidroxialcanato (PHA)

Los polihidroxialcanoatos (PHAs), son polímeros producidos como material de reserva por diversos grupos bacterianos que resultan de gran aplicación en biotecnología y en la industria farmacéutica. Son sintetizados cuando el medio de cultivo posee una fuente de carbono en exceso y un defecto de otro tipo de nutriente, normalmente nitrógeno o fósforo. Se depositan en las bacterias como cuerpos de inclusión, ocupando incluso más del 90% del peso, que serán utilizados como fuente de carbono y energía en condiciones de escasez nutricional.

El polihidroxialcanato más conocido y usado es el ácido poli-3-hidroxibutírico (PHB). Las propiedades del polímero que forma son similares a las del propileno, por lo que se define como un termoplástico. La diferencia principal que posee con los polímeros derivados del petróleo es su biodegradabilidad por microorganismos (bacterias, hongos y algas) que transforman el PHA en sustancias inocuas tales como CO2 y agua.