PLÁSTICOS AGRÍCOLAS. SUS USOS Y PROBLEMAS
Por Patricio Malagamba Stiglich. Ing. Agrónomo, MSc., PhD.
Por Patricio Malagamba Stiglich. Ing. Agrónomo, MSc., PhD.
En la agricultura moderna diferentes tipos de plásticos se usan para ya sea mejorar condiciones ambientales que favorezcan el desarrollo y productividad de los cultivos, a facilitar su manejo, o para una mejor conservación y comercialización de los productos. A los plásticos podemos adjudicar una parte importante del progreso alcanzado por la agricultura siendo actualmente componentes esenciales de los diferentes eslabones de la cadena productiva.
En las últimas dos o tres décadas, los precios relativamente estables del petróleo y el mayor conocimiento sobre las innumerables aplicaciones que poseen los diferentes tipos de plásticos desarrollados por la industria han permitido un crecimiento continuo de los volúmenes destinados a uso agrícola en el mundo.
Cada año son varios millones de toneladas de plástico las que se destinan en el mundo para uso como "mulch" con conocidos efectos favorables en cultivos hortícolas y de flores de corte, así como para cubrir invernaderos permitiendo así ganar algunos grados-día y mejores precios al llegar antes al mercado. La tecnificación del riego, condición cada vez más imprescindible en la producción frutícola y hortícola avanzada, contribuye a este despliegue de uso de plásticos con miles de kilómetros de tendidos de tuberías, mangueras y cintas de diversa composición, incluyendo las geomembranas para revestimientos de embalses, canales y otras obras de regadío.
Una enorme cantidad es también destinada a elaborar envases y contenedores para plantas, como los diversos formatos de "bins" para cosechas, a "speedlings" para producción de plántulas que facilitan la operación mecanizada de siembra y su posterior trasplante, a cajas para frutas, más livianas y de menor costo que las de madera que, además de una mejor presentación, dan mayor protección al producto en su ruta al mercado, así como una durabilidad más prolongada en bodegas o lugares de venta.
En el sector ganadero, el uso de embalaje plástico para el heno y para ensilajes ha crecido rápidamente y, si bien constituye una forma excelente de guardar forraje para épocas en que los pastos tienen una baja tasa de crecimiento, se trata de un material poco reusable y de lentísima degradación. También la industria de productos lácteos utiliza diariamente en el mundo varios cientos de millones de envases desechables.
Gran parte de esos enormes volúmenes de deshechos plásticos se acumulan por decenas de años en rellenos sanitarios, sin llegar a degradarse, o son simplemente quemados con el consiguiente daño ambiental y a la salud.
Lamentablemente, la agricultura no es tan "verde" cuando se trata de reusar y reciclar esa gran cantidad de material contaminante. (Según estimaciones en USA, 1500 botellas son descartadas por segundo en USA cada segundo. De esas sólo 1/3 son recicladas, es decir, sólo en USA, 990 botellas plásticas van a los rellenos de basura y a los océanos en USA cada segundo). Miles de millones al año de botellas plásticas se acumulan en nuestro medio ambiente.
Entre los tipos de plásticos de mayor uso agrícola están el polietileno de baja densidad, el polietileno de alta densidad, el polipropileno y el poliestireno de alta resistencia.
De un rango de densidad entre 0.910 y 0.940 g/cm3, es usado en la producción de films plásticos de diferente espesor. Es el tipo de plástico que más tempranamente mostró sus bondades al utilizarlo en cubrir estructuras simples o naves para adelantar la producción de hortalizas y flores de corte, y a un costo relativamente fácil de recuperar. Su uso como "mulch", es decir para cubrir la superficie del suelo, pasó a ser una práctica infaltable de la agricultura intensiva, de alta eficiencia. El principal problema del PEBD es su limitada durabilidad al ser afectado por la radiación ultravioleta (UV).
Es uno de los plásticos de mayor difusión actualmente. Corresponde a un polímero de una densidad sobre 0,940 g/cm³, producido por un proceso catalítico en reactores de baja presión (1 – 5 MPa) y a relativamente baja temperatura (70-110°C) en un medio saturado de etileno. El polvo obtenido se mezcla con estabilizantes y es generalmente extruido como pellets. A diferencia del PEBD posee una estructura más compacta, de mayor densidad y resistencia a agentes químicos y a temperaturas más elevadas, sin que se degrade muy fácilmente por acción de los rayos UV. La dureza y resistencia lo han convertido en un material de muchas aplicaciones agrícolas, siendo preferido para la fabricación de macetas o jardineras para plantas, árboles y arbustos en viveros, o para la producción de plantas ornamentales, de cajas, bandejas, tuberías para agua, botellas y envases para alimentos y otros usos.
En las zonas ganaderas, para la conservación de forrajes y almacenamiento de granos, los silos de bolsa extensible y los bolos para forraje fabricados con PEAD en la forma de un tubo de polietileno plegado con estabilización UV, están tomando creciente importancia debido a su resistencia mecánica, elasticidad y otras ventajas. La bolsa o bolo es impermeable a los gases, por lo que al quedar su contenido interior libre de oxigeno y con alta concentración de dióxido de carbono se asegura una adecuada conservación. El mayor uso que se hace del PEAD es en la fabricación de diferentes envases de productos utilizados en agricultura, en especial en la enormidad de envases desechables que diariamente se ocupan para la leche y sus derivados en todo el mundo.
Una de las grandes ventajas del PEAD es que mantiene sus propiedades físicas y mecánicas después de ser reciclado. Por ello, las cantidades que actualmente se reciclan en Europa van en creciente aumento, esperándose una tendencia similar en el resto del mundo.
Es un polímero usado tanto como plástico estructural como una fibra, a menudo en la fabricación de maceteros y jardineras en especial de aquellas usadas para la producción en invernadero de plantas de interior, hierbas anuales, y otras. Su utilización es preferiblemente para plantas de ciclo corto, por ser sensible a la radiación UV, tornándose quebradizo en periodos prolongados de exposición directa al sol. El PP se usa en la fabricación de "bins" y cajas para la cosecha y traslado de frutas, habiendo desplazado a contenedores de madera. Por tener un punto de fusión elevado (160°C) en comparación a otros plásticos como los polietilenos, es especialmente apropiado para guardar alimentos así como para envases de productos lácteos llenados en caliente. Después de enfriarse se tapa con algún material menos resistente al calor, como PEBD o poliestireno. El PP puede también ser usado para botellas descartables, aunque el PEAD y el polietileno tereftalato son más comúnmente utilizados para ese tipo de envases.
Actualmente, la industria experimenta con diferentes métodos de síntesis, para desarrollar tipos de PP de diferente consistencia a la versión relativamente rígida que conocemos, confiriéndole una mayor resistencia y así poder destinarlo a nuevos usos. Como fibra, se usa ampliamente en la manufactura de cuerdas, tan fuertes aunque más ligeras que las comunes de polyester. El PP es de costo más bajo que la mayoría de las fibras sintéticas, es fácilmente teñible, no absorbe humedad y por ello es utilizado también en la confección de barreras de humedad en construcciones, cobertores de pisos que requieren ser durables, como pasillos de invernaderos, canchas de minigolf, etc.
Se obtiene por polimerización del estireno agregando caucho polibutadieno a la mezcla. El polímero obtenido presenta una cadena principal de poliestireno y cadenas de polibutadieno que emergen de ella. Los polímeros de polibutadieno y poliestireno no se combinan entre sí, por lo que el polibutadieno forma pequeñas bolitas que absorben energía cuando el polímero es golpeado, confiriéndole mayor resistencia que el poliestireno normal. Esto lo hace no quebradizo y capaz de soportar impactos violentos, sin romperse. Su resistencia a los golpes lo hace apropiado para la elaboración de bandejas para la producción de almácigos ("speedlings") y para plantas pequeñas, siendo de bajo costo y extremadamente livianas. Aunque el PE puro es incoloro, las bandejas para "speedlings" son generalmente negras pues son construidas de plástico reciclado. Entre las diferentes variantes de poliestireno está el poliestireno expandido (Plumavit o Aislapol), que se utiliza para diversos embalajes protectores, para aislar productos alimenticios y como aislante en construcciones.
Tanto la reutilización como el reciclaje de plásticos deberían ser prácticas de absoluta condición y exigencia entre los usuarios, así como en las empresas que los producen y las que los utilizan para la comercialización de sus productos.
La vida útil y la posibilidad de reusar plásticos del tipo PEBD es usualmente muy limitada. Así por ejemplo, los usados como "mulch" para cubrir camellones y para cobertura de invernaderos no pueden ser reutilizados debido a su degradación debido a la radiación ultravioleta y la temperatura, que los hace romperse fácilmente. Por otra parte, al reciclar los PEBD la calidad del producto resultante es usualmente baja por la presencia de contaminantes, como son los residuos de suelo, o de materia orgánica, inevitablemente presentes en plásticos que provienen del campo. Para mantener una calidad aceptable al ser reciclados necesitan ser cuidadosamente seleccionados y utilizados en forma separada, lo que agrega un costo. Por lo tanto, la presencia de contaminantes y la degradación estructural que sufren este tipo de plásticos reducen significativamente su calidad y durabilidad al ser reciclados, limitando las posibilidades de reconstituirlos para poderlos usar otra vez en aquellas funciones para las que fueron manufacturados.
El panorama no es mucho mejor para los otros tipos de plásticos de mayor dureza y resistencia usados para envases, contenedores, tuberías y tantos más, que a pesar de tener mayor potencial para el reciclaje, los deshechos superan con creces su uso en reconfeccionar productos.
En muchas partes del mundo se están realizando esfuerzos para fomentar el reciclaje, pero una gran parte de los deshechos de polietileno termina en los rellenos sanitarios o basureros, dispersos en el medio ambiente o en los mares. Son miles de millones de toneladas las que se abarrotan en el planeta, sin que surjan soluciones claras al respecto. En algunos países más avanzados, han desarrollado planes y campañas gubernamentales o comunales para incentivar el reciclaje, en algunos casos haciéndose cargo de obras para realizarlo. En otros, las industrias que producen los plásticos más contaminantes se encargan de encontrar y promover el funcionamiento de empresas de reciclaje. Sin duda que para llegar a soluciones sustentables, la educación de la población, tanto rural como urbana, juega un rol preponderante.
Uno de los principales problemas del polietileno es que sin un tratamiento especial su degradación es muy lenta, acumulándose en los campos y en los vertederos de las ciudades. Aun en países como Japón, donde rigen severas políticas medio ambientales y se reciclan volúmenes importantes de plástico cada año, una gran cantidad permanece y se acumula como deshecho.
Diferentes estrategias han sido propuestas para reducir la contaminación con plásticos siendo las aparentemente más efectivas aquellas que incentivan el uso de plásticos biodegradables, desarrollados a partir de materias primas orgánicas que proceden de fuentes renovables, como el almidón de maíz, de papas u otros cultivos. Los plásticos biodegradables son compostables en un periodo no superior a los seis meses y utilizables para la fertilización de suelos y plantas.
En este sentido, hay iniciativas a nivel industrial que permiten ver luz al otro lado del túnel. Las empresas Braskem y Toyota Tsusho Corporation, en Brasil, aprobaron la producción industrial de polietileno de baja y de alta densidad (180 mil toneladas) a partir de bioetanol proveniente de caña de azúcar. El polietileno puede producirse de biomasa de otros cultivos como trigo, remolacha y otros por lo que se espera que iniciativas similares emerjan en zonas templadas del mundo.
A nivel de investigación, en los últimos tiempos los esfuerzos se han enfocado hacia la búsqueda de formas que aceleren la descomposición de los plásticos sintéticos, donde la actividad de diferentes bacterias han mostrado resultados muy promisorios. En Canadá por ejemplo, en el 2008, se comprobó que Pseudomonas fluorescens, con la ayuda de otra bacteria del género Sphingomonas pueden degradar un 40 % del peso de bolsas de PEBD en menos de tres meses. P. fluorescens puede residir en la cercanía de las raíces de plantas en cultivo obteniendo nutrientes y protección ambiental de las plantas y en retorno destruyen toxinas y contaminantes como el estireno y otros hidrocarburos. También protegen a las plantas de patógenos produciendo metabolitos secundarios (antibióticos y otros compuestos de acción fungicida). Sphingomonas, por otra parte, es una bacteria conocida por sobrevivir en medios sobre contaminados, muy pobres en nutrientes, pudiendo vivir en aceite y en una variedad de medios tóxicos.
Otras bacterias han mostrado promisorios resultados en cuanto a su capacidad de degradar el plástico. Brevibaccillus borstelensis, por ejemplo, usa PEBD como fuente de carbono al ser incubado a 50°C y la biodegradación aumenta en plásticos expuestos por más tiempo a radiación UV. Así también, el Acinetobacter sp. 351 ha demostrado degradar sin mayor dificultad el PEBD.
En India se está trabajando en desarrollar tecnologías comerciales para convertir el PEBD a combustible líquido, contribuyendo así a eliminar los residuos y a un mejor abastecimiento de combustibles. El proceso consiste en romper las cadenas del polímero al calentarlo a 400-500°C. El combustible líquido producido es químicamente muy similar a los combustibles petroquímicos convencionales.
En Japón, el 2010 la compañía Blest Co., desarrolló un procedimiento y un prototipo de máquina que produce diferentes combustibles a partir de polietileno mediante un proceso de destilado. Esta empresa ofrece actualmente máquinas de diferentes capacidades para convertir plásticos de deshecho en diferentes combustibles, en Asia, USA y Canadá. Por cada kilogramo de plástico de deshecho, previamente granulado y relativamente limpio, es posible producir un litro de combustible. El combustible producido por el proceso tiene diferentes componentes según el tipo de plástico, y puede ser utilizado en generadores, quemadores, para calentar, o revendido como ingrediente para alimento. Si se refina más, es posible extraer diesel, kerosene, gasolina y lubricantes.
Deshacernos de los contaminantes plásticos es sin duda una tarea prioritaria. Para ello, desarrollar una cultura del reciclaje y reutilización de los plásticos es una sentidísima necesidad a la que todos debemos contribuir, si queremos volver a tener un mundo verde como el que los mayores tuvimos en gracia conocer.
AUTOR: Patricio Malagamba Stiglich. Ingeniero Agrónomo, PhD (Univ. of Florida), especialidad en Fisiología de Cultivos, actualmente Director de CGM Ltda, empresa Consultora y Profesor de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Viña del Mar, Chile. Anteriormente Jefe de diferentes Programas de investigación del Centro Internacional de la Papa (CIP), en Lima, Perú por 27 años.
FUENTE: Agriculturers.com