Obtaining and characterization of bioplastics based on potato starch, aloe, and graphene

Obtención y caracterización de bioplásticos a base de fécula de patata, aloe y grafeno

Actualmente existe una gran tendencia hacia una producción más limpia, sostenible y verde, basada en una economía circular. Por ello, en el presente trabajo se informa del estudio del efecto de la concentración de almidón de patata, aloe vera y grafeno sobre las propiedades mecánicas, permeabilidad al vapor de agua, biodegradabilidad y propiedades estructurales de bioplásticos. Estos bioplásticos podrían sustituir a los plásticos sintéticos convencionales que actualmente producen una elevada contaminación ambiental. Según el análisis estadístico de un diseño factorial 2˄3, se obtuvo un bioplástico biodegradable con propiedades mecánicas mejoradas, con una elevada tensión máxima de 2,49 ± 0,28 MPa a altos niveles de concentración de almidón, aloe vera y grafeno (10% p/p de almidón, 24% p/p de aloe y 0,045% p/p de grafeno). Se encontró un valor mínimo de permeabilidad y permeabilidad al vapor de agua de 5,35 kg/h.kPa.m² y 0,001839 kg/h.kPa.m, respectivamente, a una concentración de grafeno del 0,005%; de aloe, del 24%; y de almidón, del 10%.

INTRODUCCIÓN

El creciente interés por desarrollar nuevos materiales que sustituyan a los polímeros sintéticos surge de la alarmante contaminación ambiental provocada por los plásticos no biodegradables. En los últimos 70 años, se han producido más de 8 mil millones de toneladas de plástico y se espera que esta tendencia dé como resultado más de 25 mil millones de toneladas métricas de desechos plásticos no biodegradables para 2050. Estos desechos tienen graves consecuencias para el medio ambiente y la biodiversidad. y una parte importante termina en los océanos, donde representa una amenaza para la vida marina.

Para abordar este problema, el enfoque de la industria del plástico está cambiando hacia la adopción de un enfoque de economía circular. Esto implica implementar procesos de fabricación sin desperdicio que permitan remanufacturar, reutilizar y reciclar los productos de plástico convencionales al final de su vida útil. Sin embargo, para resolver verdaderamente el problema de la contaminación ambiental, existe un reconocimiento creciente de la necesidad de hacer una transición hacia biopolímeros biodegradables.

Los biopolímeros biodegradables ofrecen una solución prometedora ya que sufren degradación y se transforman en biomasa una vez finalizada su vida útil, sin causar daños al medio ambiente. Estos materiales se caracterizan por su versatilidad química, sostenibilidad, biocompatibilidad, biodegradabilidad, no toxicidad, renovabilidad y respeto al medio ambiente. Al sustituir los polímeros sintéticos tradicionales por alternativas biodegradables, es posible mitigar el impacto medioambiental de los residuos plásticos y avanzar hacia un futuro más sostenible.