La biodegradación es un proceso de descomposición química de la materia en el cual ocurren oxidación y biodegradación simultánea o sucesivamente. Una característica de la materia biodegradable es que puede descomponerse en cualquier ambiente siempre y cuando haya oxígeno incluso en la ausencia de agua.
La designación como biodegradable de plásticos han permitido valorizarlos más que otros tipos de plásticos. Los plásticos biodegradables pueden ser diseñados en fábrica para que se degraden en un tiempo determinado por la vida útil del producto. Poseen la ventaja adicional de poder ser reciclados y ser fabricados a partir de productos reciclados.
Varios factores abióticos como la luz, el calor y el estrés aceleran el proceso de degradación. Durante toda la vida útil del material, se garanticen las propiedades mecánicas y físicas del plástico. Posteriormente, o bajo los factores abióticos, el material empieza a perder sus propiedades, se vuelve frágil y se fragmenta. A partir de este momento el material puede biodegradarse. Todo el plástico convencional se degrada, pero este proceso puede tardar siglos. La tecnología oxo permite reducir este plazo de varias centenas de años a varios meses.
Mecanismo de degradación
La tecnología biodegradable se basa en la introducción de un agente pro degradante en el proceso de fabricación del plástico convencional. Este agente tiene como función la disociación del enlace doble carbono-carbono de las cadenas moleculares de la materia, permitiendo la creación de radicales libres oxidables. La oxidación de las cadenas moleculares induce una reducción del peso molecular y el material se vuelve hidrófilo y puede ser colonizado por microorganismos y hongos, que utilizan el carbono como alimento. El proceso sigue hasta que el material descompone totalmente en CO2, agua y biomasa celular bajo condiciones aerobias o CH4, agua y biomasa en condiciones anaerobias.
La auto oxidación es un proceso auto catalítico, en cadena, que involucra las fases de iniciación, propagación, ramificación y terminación.
Etapas de la vida de un polímero biodegradable
Etapa 1: Vida útil del material. Débil variación de propiedades funcionales durante el almacenamiento y uso. El período de la primera fase dependerá de las condiciones de exposición del material a los factores ambientales. Los antioxidantes permiten garantizar una vida útil suficiente para que el material pueda ser utilizado para la función para la que fue diseñado.
Etapa 2: Pérdida de propiedades físicas macroscópicas hasta la fragmentación espontánea. El material ha llegado al final de su vida útil o fue expuesto a factores ambientales que aceleran su degradación, el material se vuelve frágil, pierde el 50% de sus propiedades mecánicas.
Etapa 3: Descomposición hasta la biodegradación. Después de la fragmentación de las cadenas moleculares y su oxidación, el material se convierte en un material hidrófilo, a este punto el material puede ser colonizado por microorganismos que lo van a biodegradar.
Comentarios recientes