Biopolímeros y cambio climático
Los polímeros sintéticos se utilizan ampliamente. Aproximadamente el 98 % de los 300 millones de toneladas de polímeros fabricados cada año para envases, construcción, electrodomésticos y otros bienes técnicos están hechos de fuentes fósiles, predominantemente petróleo crudo. La combustión (reciclaje térmico) es una vía preferida de eliminación, ya que elimina los residuos, sin embargo, surgen emisiones de CO2.
Los polímeros de base biológica, por el contrario, están hechos de recursos renovables. Una segunda clase de biopolímeros para aplicaciones técnicas es biodegradable, ya que se produce a partir de materias primas convencionales o renovables.
Los plásticos de base biológica comunes son materiales de base biológica como pe de base biológica, PP de base biológica y PET de base biológica, y los plásticos biodegradables de uso frecuente son PLA (ácido poliláctico), TPS (almidón termoplástico) y PHA (polihidrox-yalkanoatos). Además, los compuestos pueden contener fibras naturales como el sisal o el cáñamo.
Los aditivos poliméricos de base biológica, por ejemplo, los plastificantes, también están en uso. La materia prima renovable reduce la huella de carbono de los plásticos producidos. Por lo tanto, los biopolímeros pueden contribuir a la mitigación del cambio climático.
Plástico biodegradables son una demanda mundial como sustituto del plásticos basado en hidrocarburos por su impacto en el medio ambiente, ya que tiene efectos perjudiciales, por ejemplo, sobre la fauna marina. La degradación de los bioplásticos en general no libera contaminantes, y la mineralización del polímero produce CO y agua en caso de compuestos de hidrógeno, carbono y oxígeno. En este capítulo, los polímeros de base biológica, que tienen un potencial de sustitución de hasta el 90 %, se discuten con respecto a la mitigación del cambio climático.
Los materiales de construcción y construcción se producen agran escala (Smil 2013), teniendoun impacto ambiental significativo. Según la Asociación de Cemento de Canadá, la producción mundial anual de hormigón es de aprox. 3.800 millones de m 3.
La producción de acero también supera los mil millones de toneladas /año. La producción anual de plástico, por comparación, ha alcanzado los 300 millones de toneladas. Aproximadamente el 4 % de la producción mundial de petróleo se utiliza para la producción de plástico (Chen 2014), que para 2020 se estima que alcanzará los 400 millones de toneladas.
Todos estos materiales emiten CO2 durante su fabricación y también durante otras etapas de sus ciclos de vida. El efecto de los plásticos en el medio ambiente, sin embargo, es mixto y diverso: al final de su vida útil, que puede ser de 100 años (por ejemplo, para tuberías) y unos pocos minutos (por ejemplo, para bolsas de compras), los plásticos pueden convertirse en un disipador de carbono o liberar CO2 en plantas de incineración de residuos.
También se pueden emitir gases tóxicos en caso de combustión incontrolada. Tenga en cuenta que hay otros problemas, como la basura, particularmente en el medio marino, donde los microplásticos causan daños. Tales efectos están fuera del alcance de este capítulo.
Durante su vida útil, los plásticos también ahorran combustible, por ejemplo, al tener menos peso en automóviles y aviones, mostrando así una mejor evaluación del ciclo de vida (ACV) que otros materiales como el acero o el aluminio.
Reducir el peso de los automóviles en 100 kg reduce el consumo de combustible en aproximadamente 0,4 l/100 km y reduce las emisiones de CO2 en aprox. 10 g/km (PlasticsEurope 2013). Una reducción del peso del 5 % de la carrocería de un automóvil mediante el uso de plásticos puede producir una reducción del 3 % en el consumo de combustible (PlasticsEurope 2014a).
Como regla general, 1 kg de plásticos en los vehículos reemplaza 1,5 kg de materiales convencionales. En Europa, por ejemplo, las emisiones medias de todos los modelos de automóviles vendidos por un fabricante en 1 año deben disminuir de aprox. 140 g de CO2 por km (flotq promedio 2010) a 95 g en 2020 y a 75 g (o posiblemente menos) en 2025 y después (McKinsey & Company 2012).