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La biodegradación OXO es la biodegradación según la definición del Comité Europeo de Normalización (CEN) en CEN / TR 1535-2006, como " degradación resultante de fenómenos oxidativos y mediados por células, ya sea de forma simultánea o sucesiva". [1] Esta degradación a veces se denomina "degradable por OXO", pero este último término describe solo la primera fase o fase oxidativa de la degradación y no debe utilizarse para el material que se degrada por el proceso de biodegradación por OXO definido por el CEN. El término correcto es "OXO-biodegradable". [ cita requerida ]

En 2019, mediante la directiva de la UE 2019/904 (artículo 5) del Parlamento Europeo y del Consejo (5 de junio de 2019) se prohibió la introducción de plásticos de un solo uso fabricados a partir de plásticos oxodegradables. [2]

Antecedentes

Hay dos tipos diferentes de plástico biodegradable :

  • Los plásticos de origen vegetal, que también se conocen en general como " bioplásticos " o " plásticos compostables ", se prueban de acuerdo con ASTM D6400 o EN13432 en cuanto a su capacidad para biodegradarse en las condiciones que se encuentran en las instalaciones de biogás o compostaje industrial . [3]
  • Los plásticos oxo-biodegradables, que están hechos de polímeros como polietileno (PE), polipropileno (PP) o poliestireno (PS), contienen un catalizador prodegradante, a menudo una sal de manganeso o hierro , y se prueban de acuerdo con ASTM D6954 o BS8472 o AFNOR Accord T51-808, en cuanto a su capacidad para degradarse y luego biodegradarse en el ambiente abierto. [ cita requerida ] El prodegradante cataliza el abióticoproceso de degradación para que el plástico oxo-biodegradable se degrade en presencia de oxígeno mucho más rápidamente que el plástico ordinario. [4]
    Luego, el material plástico se ha convertido en sustancias químicas orgánicas de cadena pequeña, como cetonas , alcoholes , ácidos carboxílicos y ceras de hidrocarburos de bajo peso molecular . Los productos químicos restantes ya no son plásticos [ cita requerida ] y son biodegradables por bacterias , [ cita requerida ] que son omnipresentes en los ambientes terrestres y marinos. [ cita requerida ]La escala de tiempo para la biodegradación completa en cualquier momento o lugar en el ambiente abierto es mucho más corta que para los plásticos "convencionales" , que en ambientes normales son muy lentos para biodegradarse [5] y causan daños a gran escala . [6]

Los plásticos "oxodegradables" se fragmentan pero no se biodegradan excepto durante un tiempo muy prolongado; Los plásticos "oxo-biodegradables" se degradan y luego se biodegradan. El Comité Europeo de Normalización (CEN, por el Comité Europeo de Normalización ) ha establecido las siguientes definiciones, en TR 15351: [7]

  1. La oxodegradación es la degradación resultante de la "escisión oxidativa de macromoléculas";
  2. La oxobiodegradación es la "degradación resultante de fenómenos oxidativos y mediados por células, ya sea de forma simultánea o sucesiva".

Con respecto a la definición 2, una lima de plástico poliolefínico oxo-biodegredable (por ejemplo , polietileno , polipropileno y todas sus combinaciones), que incorpore un catalizador que asegure una rápida escisión oxidativa de sus macromoléculas, se volverá biodegradable por fenómenos mediados por células (bacterias y hongos). en el medio ambiente y mucho más rápido que el plástico ordinario convencional.

Proceso de degradación

Ilustración de la degradación de OXO: un proceso mediante el cual el plástico poliolefínico convencional se oxida primero a moléculas oxigenadas de cadena corta [ cita requerida ] .

La degradación se evita inicialmente mediante la presencia de estabilizadores poliméricos en el plástico, que garantizan una vida útil útil del artículo. Una vez que se hayan agotado los estabilizadores, comenzará la biodegradación de OXO. El mecanismo químico es el de la autooxidación, pero se acelera en gran medida por la presencia de catalizadores metálicos, que promueven la homólisis de hidroperóxidos en radicales libres que impulsan el proceso de degradación. [8] El acceso al oxígeno es esencial y los plásticos degradables por OXO no se degradarán si se entierran profundamente en un vertedero .

Los plásticos convencionales de polietileno (PE) y polipropileno (PP) normalmente se fragmentarán con bastante rapidez, pero luego tardarán décadas en volverse biodegradables . El plástico degradable OXO, si se desecha en el medio ambiente, se degradará a cadenas oxigenadas de bajo peso molecular (típicamente MW 5 a 10,000 amu ) [ cita requerida ] dentro de 2 a 18 meses, dependiendo del material ( resina , espesor, anti- oxidantes , etc.), la temperatura y otros factores del medio ambiente.

la biodegradación de hasta el 91% se ha observado en un entorno de suelo en 24 meses, cuando se prueba de acuerdo con la norma ISO 17556. [9] La degradación de OXO se ha estudiado en el laboratorio de Eurofins en España, donde el 25 de julio de 2017 se observó un 88,9% biodegradación en 121 días,

Sin embargo, la UE ha cuestionado las afirmaciones sobre la biodegradación de los plásticos oxodegradables. En un informe de 2017 se afirmó que la biodegradación de las piezas fragmentadas solo se apoya parcialmente [10]

Aplicabilidad de los estándares

El plástico oxo-biodegradable se degrada en presencia de oxígeno . El calor y la luz ultravioleta acelerarán el proceso, pero ni ellos ni la humedad son necesarios. Dicho plástico no está diseñado para ser compostable en instalaciones de compostaje industrial abiertas , de acuerdo con ASTM D6400 o EN13432; pero se puede compostar satisfactoriamente en un proceso en recipiente.

ASTM D6400 y EN13432, los estándares para el compostaje industrial, requieren que el material oxo-biodegradable se convierta en gas dióxido de carbono (CO 2 ) dentro de los 180 días mediante el compostaje industrial, que es más rápido que la degradación en el ambiente abierto. Por lo general, se considera que una hoja es biodegradable , pero no pasará las normas de compostaje de la ASTM debido al límite de 180 días. De hecho, los materiales que cumplen con ASTM D6400, EN13432, Australian 4736 e ISO 17088 no pueden describirse correctamente como "compostables". Esto se debe a que esos estándares les exigen que se conviertan sustancialmente en gas CO 2 en un plazo de 180 días. Por lo tanto, no puede convertirlos en abono, solo en gas CO 2 . Esto contribuye al cambio climático, pero no hace nada por el suelo.

El plástico OXO-biodegradable cumple con la Norma Americana (ASTM D6954) y la Norma Británica (BS8472), que especifican procedimientos para probar la degradabilidad, biodegradabilidad y no toxicidad, y que debe cumplir un producto OXO diseñado y fabricado correctamente. Estos estándares contienen criterios de aprobación / reprobación.

No es necesario hacer referencia a una especificación estándar a menos que se prevea una ruta de eliminación específica (por ejemplo, compostaje). ASTM D6400, EN13432 y Australian 4736 son especificaciones estándar apropiadas solo para las condiciones especiales que se encuentran en el compostaje industrial.

Según un informe de la UE, los plásticos oxodegradables no se biodegradan en un vertedero ni deben considerarse compostables. [10]

Problemas ambientales

El plástico oxodegradable, incluidas las bolsas de plástico , puede degradarse más rápidamente en un ambiente abierto que el plástico convencional. Sin embargo, según un informe de la Comisión Europea , no hay evidencia de que el plástico oxodegradable posteriormente se biodegradará por completo en un tiempo razonable en un ambiente abierto, en vertederos o en el ambiente marino . [11] Según el informe de 2018:

En particular, no se ha demostrado una biodegradación suficientemente rápida para los vertederos y el medio marino. Por lo tanto, una amplia gama de científicos, instituciones internacionales y gubernamentales, laboratorios de pruebas, asociaciones comerciales de fabricantes de plásticos, recicladores y otros expertos han llegado a la conclusión de que los plásticos oxodegradables no son una solución para el medio ambiente y que el plástico oxodegradable no lo es. Adecuado para uso prolongado, reciclaje o compostaje. Existe un riesgo considerable de que los plásticos fragmentados no se biodegraden por completo y un riesgo posterior de una cantidad acelerada y acumulada de microplásticos.en el medio ambiente, especialmente el medio marino. El problema de los microplásticos se reconoce desde hace mucho tiempo como un problema mundial que necesita una acción urgente, no solo en términos de limpieza de la basura , sino también de prevención de la contaminación plástica . [11]

Un problema importante con las pruebas de seguridad de los plásticos oxodegradables es que los estándares y métodos de prueba actuales no pueden predecir de manera realista la biodegradabilidad de las bolsas de plástico dentro de los ecosistemas naturales. [12] Además, las normas de biodegradabilidad y los métodos de prueba existentes para entornos acuáticos no implican pruebas de toxicidad ni tienen en cuenta los impactos ecológicos potencialmente adversos de las bolsas de transporte, los aditivos plásticos, los productos de degradación de polímeros o las partículas de plástico pequeñas (microscópicas) que pueden surgir por fragmentación. . [12]

Un informe de la UE de 2019 [2] describe los plásticos oxodegradables como:

Plástico oxodegradable '': materiales plásticos que incluyen aditivos que, por oxidación, conducen a la fragmentación del material plástico en microfragmentos o a la descomposición química.

Controversia

El 6 de noviembre de 2017, la Fundación Ellen MacArthur emitió un documento respaldado por 150 organizaciones, incluidas M&S , PepsiCo y Unilever, respaldando un llamado para prohibir los plásticos oxo-biodegradables. El informe contó con el apoyo de asociaciones industriales, incluido el Grupo de Reciclaje de la Federación Británica de Plásticos y la Asociación de Productos Químicos y Petroquímicos del Golfo , ONG como el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), científicos incluidos los del Laboratorio Marino de Plymouth y diez eurodiputados de nueve países de la UE. [13]

Sin embargo, la Asociación de Plásticos Oxo-Biodegradables (OPA) afirmó que el informe era inexacto. Argumentó que muchas de las 150 organizaciones promovieron agresivamente una tecnología de bioplástico rival, mientras que muchas de las otras cuyos logotipos aparecían en el documento eran ellos mismos productores de los artículos de plástico que ingresan al ambiente abierto como basura. Las conclusiones del artículo fueron rechazadas por el profesor Ignacy Jacubowicz, quien dijo que el proceso de degradación no era simplemente una fragmentación, sino un cambio de un polímero de alto peso molecular a un material que puede ser bioasimilado. [14]

La evidencia a favor y en contra del plástico oxobiodegradable también fue revisada en noviembre de 2018 por Peter Susman QC, un juez adjunto del Tribunal Superior de Inglaterra , que tenía más de 25 años de experiencia en la resolución de casos en la rama de tecnología y construcción del tribunal superior. que implica la evaluación de pruebas periciales. Declaró que el caso científico a favor del plástico oxobiodegradable es "claro y convincente". Susman examinó los procesos de degradación abiótica y biótica de los plásticos, y luego examinó específicamente la degradación en el aire y la degradación en el agua de mar. Concluyó, en una opinión escrita de 15 páginas que

Ya no es defendible concluir que "no hay evidencia firme de ninguna manera" si el oxobiodegradable es efectivo. Considero que una investigación reciente proporciona evidencia clara y convincente de que el plástico oxo-biodegradable es efectivamente efectivo para facilitar una degradación significativamente más rápida que cuando no se usa esa tecnología ... [No] puedo imaginar que ocurra una degradación final significativamente más rápida. más tarde que 'dentro de un tiempo razonable', sin embargo, esa expresión podría definirse ... [Considero que la idea de que los plásticos biodegradables podrían fomentar la basura como] "fantasiosa e irrazonable". [15]

El informe de Peter Susman fue criticado por otros. [dieciséis]

Estrategia europea para el plástico en una economía circular

El 16 de enero de 2018, la Comisión Europea publicó su informe sobre el uso de plástico oxodegradable. [11] El documento forma parte de la estrategia europea para los plásticos en una economía circular , [17] que se publicó el mismo día.

La Comisión se centró en tres cuestiones clave relacionadas con los oxodegradables: la biodegradabilidad de los plásticos oxodegradables en diversos entornos; los impactos ambientales en relación con la basura; y reciclaje .

La Comisión encontró que no había pruebas concluyentes de que, en el ambiente abierto, los oxodegradables se fragmentaran a un peso molecular suficientemente bajo para permitir la biodegradación. No hubo evidencia concluyente sobre el tiempo necesario para que los plásticos oxodegradables se fragmenten en los ambientes marinos, ni sobre el grado de fragmentación. Dijo que existe un riesgo considerable de que los plásticos fragmentados no se biodegraden por completo, lo que lleva a un riesgo posterior de una cantidad acelerada y acumulada de microplásticos , especialmente en el medio marino. Se encontró que la fragmentación rápida aumenta el riesgo de ingestión de microplásticos por animales marinos.

En relación con la basura, el informe encontró que, aunque parecía que la industria de los plásticos oxodegradables podía crear productos con un impacto tóxico mínimo en la flora y la fauna , no se había probado de manera concluyente que no hubiera efectos negativos. La comercialización de productos oxodegradables como solución para los desechos plásticos en el medio ambiente puede aumentar la probabilidad de que los artículos se desechen de manera inapropiada y en ambientes marinos; El proceso de fragmentación hizo que el plástico oxodegradable fuera menos probable que se recuperara durante los ejercicios de limpieza.

El informe fue criticado por la Asociación de Plásticos Oxo-Biodegradables (OPA), que dijo que la Comisión Europea no había entendido la diferencia entre los plásticos oxodegradables y oxo biodegradables. [18] La OPA acusó a la Comisión de no escuchar las pruebas relacionadas con la descomposición de los oxoplásticos, que, según sostuvo, mostraban que el plástico se descompuso a un nivel molecular que podría bioasimilarse.. En relación con las escalas de tiempo para la biodegradación, la OPA dijo que no era útil examinar cuánto tiempo tardaban las muestras en descomponerse en condiciones particulares, debido a la variabilidad de las condiciones ambientales. Dijo que el punto clave era que los plásticos oxo-biodegradables se descompondrían más rápido que los plásticos convencionales en las mismas condiciones. Con respecto al reciclaje, dijo que sus miembros habían estado reciclando con éxito plásticos oxobiodegradables durante más de diez años, sin informes adversos. Rechazó la opinión de la Comisión sobre tirar basura y dijo que, como los plásticos oxodegradables eran indistinguibles de otros productos plásticos, era poco probable que causaran niveles adicionales de basura. Criticó el uso de informes externos por parte de la Comisión, incluido el de la Fundación Ellen MacArthur,cuyas conclusiones previamente impugnó.

Un informe más reciente, de octubre de 2018, está en línea con el anterior. Afirma que los microplásticos deben restringirse, incluidos los plásticos oxodegradables. [19]

La Directiva de la UE 2019/904 del Parlamento Europeo y del Consejo (5 de junio de 2019) prohíbe la introducción en el mercado de productos fabricados con plástico oxodegradable (artículo 5) [2].

Respuesta de la Asociación de plásticos oxo-biodegradables a la UE

En su propuesta (2018/0172 (COD)) de Directiva sobre "Reducción del impacto de determinados productos plásticos en el medio ambiente", la Comisión de la UE propuso varias medidas para reducir la cantidad de productos plásticos que se producen y medidas para fomentar la recogida para reciclar. La mayoría de la gente apoyaría esas medidas, pero el plástico seguirá escapando al ambiente abierto en cantidades inaceptables hasta que se eliminen los residuos plásticos. Es poco probable que esto suceda pronto.

Según la Asociación de Plásticos Oxo-biodegradables, la tecnología oxo-biodegradable es la única forma de prevenir la acumulación de residuos plásticos en el medio ambiente; y si la tecnología oxo-biodegradable se restringiera severamente en la UE, habría consecuencias no deseadas. Habría una distorsión de los mercados si se impidiera efectivamente a las empresas europeas fabricar para países donde el plástico oxo-biodegradable es obligatorio. Alternativamente, algunos países podrían seguir el ejemplo de Europa con consecuencias desastrosas, y gran parte de sus desechos plásticos acumulados eventualmente llegaría a las costas de Europa.

El considerando (3) del proyecto de Directiva dice que "la basura marina es de naturaleza transfronteriza y se reconoce como un problema mundial". El informe Reis al Parlamento Europeo (11 de octubre de 2018) dice: "Cada año en Europa, se arrojan al mar 150.000 toneladas de plástico. La situación es aún más alarmante a nivel mundial, con 8 millones de toneladas que terminan en el mar. mar cada año ". El considerando (5) del proyecto de Directiva dice: "En la Unión, del 80 al 85% de los desechos marinos, medidos como desechos en las playas, son de plástico, y los artículos de plástico de un solo uso representan el 50%". Esta es la razón por la que el plástico debe actualizarse con urgencia para que se convierta en materiales biodegradables mucho antes que el plástico ordinario, si se escapa al ambiente abierto, especialmente a los océanos.

Los microplásticos que se recuperan de los océanos provienen de plásticos "oxodegradables", que se degradan y fragmentan, pero no se biodegradan excepto durante un período de tiempo muy largo [ cita requerida ] . Se trata de plásticos convencionales que indudablemente crean microplásticos persistentes, y es por eso que han sido prohibidos para una amplia gama de productos en Arabia Saudita y otros 11 países, donde la tecnología oxo-biodegradable para fabricar estos productos ahora es obligatoria. Los productos deben cumplir con estándares estrictos, basados ​​en ASTM D6954.

Referencias

  1. ^ "El impacto del uso de plástico" oxodegradable "en el medio ambiente: informe final" . publications.europa.eu (en holandés). Directoraat-generaal Milieu (Europese Commissie). 2016-09-20 . Consultado el 26 de enero de 2018 .CS1 maint: others (link)
  2. ^ a b c la directiva de la UE 2019/904 (artículo 5) , la directiva de la UE del 5 de junio de 2019
  3. ^ "ASTM D6400 - Prueba de compostabilidad" . Instituto de Productos Biodegradables . Consultado el 10 de febrero de 2019 .
  4. ^ Eyheraguibel, B., et al (2017). Caracterización de oligómeros oxidados
  5. ^ Laboratorio marino Mote (1993). "Línea de tiempo de biodegradación de desechos marinos" . Centro de Oceanografía Microbiana: Investigación y Educación . Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2011 . Consultado el 16 de marzo de 2019 .
  6. ^ Yooeun CHAE y Youn-Joo AN (2018). "Tendencias actuales de la investigación sobre la contaminación plástica y los impactos ecológicos en el ecosistema del suelo: una revisión" . Contaminación del medio ambiente . 240 : 387–395. doi : 10.1016 / j.envpol.2018.05.008 . PMID 29753246 . 
  7. ^ "CEN / TR 15351: 2006 -" . Standards.cen.eu .
  8. ^ Chiellini, E .; Corti, A .; D'Antone, S .; Baciu, R. (1 de noviembre de 2006). "Polímeros de cadena principal de carbono oxo-biodegradables - Degradación oxidativa del polietileno en condiciones de prueba aceleradas". Degradación y estabilidad de polímeros . 91 (11): 2739–2747. doi : 10.1016 / j.polymdegradstab.2006.03.022 .
  9. ^ Jakubowicz, Ignacy; Yarahmadi, Nazdaneh; Arthurson, Veronica (1 de mayo de 2011). "Cinética de la degradabilidad abiótica y biótica del polietileno de baja densidad que contiene aditivos prodegradantes y su efecto sobre el crecimiento de comunidades microbianas". Degradación y estabilidad de polímeros . 96 (5): 919–928. doi : 10.1016 / j.polymdegradstab.2011.01.031 . ISSN 0141-3910 . 
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  11. ^ a b c Informe al Parlamento Europeo y al Consejo sobre el impacto del uso de plástico oxodegradable, incluidas las bolsas de plástico oxodegradables, en el medio ambiente . Comisión Europea. Enero de 2018.
  12. ^ a b Harrison, Jesse P .; Boardman, Carl; O'Callaghan, Kenneth; Delort, Anne-Marie; Song, Jim (1 de mayo de 2018). "Estándares de biodegradabilidad para bolsas de transporte y películas plásticas en ambientes acuáticos: una revisión crítica" . Ciencia Abierta . 5 (5): 171792. Bibcode : 2018RSOS .... 571792H . doi : 10.1098 / rsos.171792 . ISSN 2054-5703 . PMC 5990801 . PMID 29892374 .    CC-BY icon.svgEl material se copió de esta fuente, que está disponible bajo una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0 .
  13. ^ "Más de 150 organizaciones vuelven a llamar para prohibir los envases de plástico oxodegradables" . europe-bioplastics.org .
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  15. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 24 de noviembre de 2018 . Consultado el 20 de diciembre de 2018 .CS1 maint: archived copy as title (link)
  16. ^ "Juez del Reino Unido encuentra el caso de plástico oxodegradable 'convincente' - REVISTA de bioplásticos" . www.bioplasticsmagazine.com .
  17. ^ Una estrategia europea para los plásticos en una economía circular. Comisión Europea . Enero de 2018.
  18. ^ OPA RESPONDE A LA COMISIÓN EUROPEA Una estrategia europea para los plásticos en una economía circular . Enero de 2018.
  19. ^ "INFORME sobre la propuesta de directiva del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la reducción del impacto de determinados productos plásticos en el medio ambiente" . www.europarl.europa.eu .

Fuentes

  • "Plásticos ambientalmente degradables basados ​​en la oxo-biodegradación de poliolefinas convencionales". Norman C. Billingham, Emo Chiellini, Andrea Corti, Radu Baciu y David M Wiles, artículo presentado en Colonia (puede obtenerse de los autores).
  • Chiellini, Emo; Cortia, Andrea; Swift, Graham (2003). "Biodegradación de polietilenos de baja densidad fragmentados, oxidados térmicamente". Degradación y estabilidad de polímeros . 81 (2): 341–351. doi : 10.1016 / s0141-3910 (03) 00105-8 .
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Enlaces externos

  • Federación de plásticos biodegradables Oxo