El problema actual

De acuerdo con cifras reportadas por la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales, en México se generan diariamente más de 100 mil toneladas de residuos, de las cuales solo un porcentaje muy bajo se logra reciclar. 

Por esta razón, los materiales empleados en la elaboración de empaques deben ofrecer una alternativa al manejo responsable de residuos sólidos, que asegure la sostenibilidad de los materiales empleados con el fin de reducir la huella ambiental e impulsar el reciclaje, a través del uso de empaques biodegradables y compostables.

Empaques biodegradables

En gran cantidad de vertederos en el país los empaques biodegradables se desechan a cielo abierto para iniciar el proceso de descomposición. Sin embargo, para reducir los tiempos de degradación y lograr un proceso más eficiente, se requiere del control de temperatura, humedad y oxígeno. 

El proceso total de biodegradación se alcanza aun cuando los empaques no sean dispuestos de forma correcta en sistemas de reciclaje y/o rellenos sanitarios, debido a que se descomponen y son reintegrados al medio ambiente por la acción microbiana.

Empaques compostables

Los empaques compostables o también denominados bioresinas o biopolímeros requieren de microorganismos no tóxicos y residuos orgánicos para formar abono, lo que se traduce en una degradación más rápida en condiciones controladas de temperatura y humedad, y pueden compostarse con o sin la presencia de oxígeno. 

Todos los empaques compostables son biodegradables, aunque no todos los biodegradables son compostables.

El Comité Europeo de Normalización establece que un empaque compostable debe tener las siguientes características

• Biodegradarse en un plazo máximo de seis meses en al menos el 90% de la masa total
• Estar libre de patógenos y metales pesados para cumplir con pruebas de efectividad y ecotoxicidad de plantas. Al promover el crecimiento de las plantas, los empaques compostables se convierten en una alternativa sustentable a los plásticos de un solo uso.

La composición de los empaques compostables varía en función de su origen, y puede ser:

• Celulosas y almidón
• Proteínas de suero de leche, gelatinas, cascarón de huevo y quitosano
• Por acción microbiana, como sucede con los polihidroxialcanoatos (PHA)
• Desechos orgánicos industriales como bagazos vegetales provenientes de la industria de cereales, frutos y tubérculos

Uso de fibras insolubles para desarrollo de empaques

En México se han utilizado, de forma tradicional, materiales naturales como la cutícula de agave, la hoja de maíz y la hoja de plátano, tanto para cocinar, como para empacar, transportar y consumir productos como mixiotes, tamales y quesos.

La propuesta actual consiste en emplear residuos agroindustriales que puedan ser transformados de forma sostenible como una alternativa al uso masivo de plásticos. 

La lignina es un biopolímero que forma parte de la fibra insoluble de productos de origen vegetal y que puede emplearse en la elaboración de empaques biodegradables, ya que posee propiedades mecánicas y fisicoquímicas que la hacen impermeable y de alta dureza. Hoy día se emplean residuos de cáscaras de nuez, desperdicios de agave, cáscaras de manzana, mango y plátano.

Otro componente de la fibra insoluble es la celulosa, empleada para elaborar empaques compostables a partir de pulpa de madera de origen sostenible. Entre sus aplicaciones se encuentra la elaboración de empaques para té, debido a su alto rendimiento de barrera, que mantiene la frescura y prolonga la vida útil de estos productos. 

Los estudios demuestran que este tipo de empaques se descomponen en un período de 26 semanas, sin generar efectos adversos en el medio ambiente.

El cartón, al proceder de la celulosa, es biodegradable en más del 80% y debido a su alta resistencia, se convierte en un material de fácil reutilización y bajo impacto ambiental, que cumple con los estándares globales para el compostaje industrial, por lo que sigue siendo una buena opción para el manejo de productos frescos. Actualmente, el cartón puede extraerse a partir de la biomasa de celulosa o almidón.

Uso de fermentación bacteriana para nuevos empaques

Los diferentes tipos de biopolímeros obtenidos a partir de la fermentación bacteriana presentan propiedades derivadas de los más de cien monómeros que integran la estructura de los polihidroxialcanoatos (PHAs), lo que les confiere gran versatilidad para el envasado de distintas clases de alimentos. En términos generales presentan buenas propiedades termoplásticas, mecánicas y de alta cristalinidad.

Otro ejemplo de biopolímero obtenido por fermentación es el poliácido láctico (PLA), un biopolímero que se obtiene por fermentación del ácido láctico presente en biomasas de almidón de maíz y que también puede obtenerse a partir de otras fuentes como: tubérculos, legumbres, plátano y otras fuentes de almidón con altos contenidos de ácido láctico. 

Tras un proceso de polimerización, su estructura molecular le confiere propiedades mecánicas similares a las de PET, con excelentes propiedades de termo estabilidad y transparencia.

Manejo responsable de los residuos

Como parte de la Estrategia global de sustentabilidad ambiental, se incentivan una serie de medidas para el manejo integral y responsable de residuos como las siguientes:

• La reducción en el uso de plásticos
• La investigación e innovación para el uso de materiales reciclables, biodegradables y/o compostables
• La promoción de alianzas para el reciclaje lineal y circular

A través de estas medidas se contribuye a combatir el cambio climático mediante la reducción de las emisiones de CO₂, con acciones orientadas al uso de energía renovable y a la eliminación de desperdicios.

Hoy día son muchas las empresas que apuestan por el uso de empaques compostables y biodegradables elaborados con residuos de procesamiento de productos agrícolas y otros recursos renovables. Algunos ejemplos son: empaques para pan de caja, mallas para productos cítricos, botellas de agua, envases para frutos rojos y envases para quesos, entre muchos otros.

Un futuro renovable y sostenible

Con la innovación en empaques se espera que los materiales que se emplean para el envasado de alimentos y bebidas estén elaborados con materiales que proceden de fuentes renovables que, además, cumplan con las características mecánicas y de resistencia térmica que los hagan ideales para conservar, empacar y transportar a los alimentos de forma segura. 

Además, con el uso de la nanotecnología se pueden explorar mejoras en propiedades como la permeabilidad al oxígeno, al vapor de agua y a las grasas, garantizando así la seguridad y la calidad de los alimentos.

En lo que respecta a la reducción de costos, se ha logrado disminuir el espesor de los envases, empleando materiales, además de económicos, sostenibles y que permiten impactar positivamente en dicha reducción.

Los empaques biodegradables y compostables no solo cubren las exigencias del consumidor, sino que permiten cuidar la salud del planeta, mediante la reducción de vertederos, ofreciendo nuevas alternativas que llevan a valorar a los bioplásticos como fertilizantes y biocombustibles.