El uso de materiales biodegradables, compostables, desintegrables y libres de ecotoxicidad son tendencias que no pueden detenerse. Cada vez son más los consumidores que exigen productos biodegradables respetuosos con el medio ambiente y los fabricantes tienen que atenerse a las nuevas normativas. En este artículo, te explicamos qué es la biodegradación y cómo se analizan los diferentes materiales según la normativa.
¿Qué es la biodegradabilidad?
La biodegradabilidad es la capacidad de las sustancias y materiales orgánicos de descomponerse en sustancias más simples mediante la acción de las enzimas de los microorganismos. Si este proceso se completa, las sustancias orgánicas iniciales se convierten por completo en moléculas inorgánicas simples, como agua, dióxido de carbono y metano.
La biodegradación forma parte del ciclo natural de la vida. Cuando los organismos vegetales y animales mueren, los microorganismos presentes en todo el entorno se alimentan de la materia orgánica mediante procesos de biodegradación y liberan agua y dióxido de carbono a la atmósfera, cerrando así el ciclo.
Imitando y mejorando estos procesos naturales, los residuos orgánicos de las actividades humanas también pueden eliminarse mediante la biodegradación.
En la naturaleza, todos los residuos orgánicos tardan cierto tiempo en biodegradarse; por ejemplo, la paja y la madera tardan más que el almidón y la celulosa. Del mismo modo, en ambientes fríos y secos los procesos de biodegradación son más lentos que en ambientes cálidos y húmedos. Esto significa que la biodegradación está fuertemente influenciada por la naturaleza química de la sustancia o el material que se va a biodegradar y por el entorno en el que tiene lugar este proceso. Por ello, es importante tener en cuenta los materiales que se utilizan en la industria y su composición. Hoy en día es un hecho que el ecodiseño está tomando más relevancia en el proceso industrial de cara a proteger el medioambiente.
Biodegradación industrial y compostaje
Los entornos en los que la biodegradación se produce a un ritmo constante y en los que se puede gestionar industrialmente, son los del compostaje y la digestión anaeróbica. En estos sistemas es posible procesar los residuos orgánicos sólidos, incluidas las sustancias artificiales (como el plástico biodegradable), para las que la velocidad de biodegradación es compatible con estos procesos.
El compost es el resultado de la desintegración y la biodegradación aeróbica. El compostaje producirá por lo tanto compost maduro, que es un fertilizante. Mientras que la digestión anaeróbica, seguida de la estabilización mediante el compostaje, producirá biogás además de compost.
El compostaje se aplica actualmente a residuos seleccionados que solo contienen materia orgánica biodegradable y a los plásticos biodegradables que cumplan con los criterios establecidos por las normas que definen los materiales compostables. La norma de la UE EN13432 relativa al reciclado orgánico de envases mediante compostaje, y su norma gemela EN 14995 que aplica los mismos criterios que la EN13432 al ámbito más general de los plásticos.
Análisis y pruebas para la biodegradabilidad de productos
La selección del método de ensayo más adecuado para demostrar la biodegradabilidad de un producto acabado es fundamental para la fabricación de materiales.
Salvo en el caso de los productos más sencillos, parte del desarrollo y la comercialización de los productos biodegradables requerirá la realización de pruebas de los componentes de la formulación y, posiblemente, incluso de variantes de la construcción del material.
Son muchos los factores que pueden afectar al rendimiento biodegradable en la vida real de un producto acabado y no es raro que un producto no supere un método de ensayo específico debido a nuevas características del producto asociadas a la formulación del producto acabado. Los factores más comunes que afectan a la biodegradabilidad están relacionados con la solubilidad en agua o la distribución de fases del material.
Cómo funcionan los ensayos de biodegradación
Los ensayos de biodegradación miden el complejo proceso bioquímico que se produce cuando los microorganismos consumen un determinado tipo de material. Se utilizan para determinar la biodegradabilidad de los productos en un entorno de uso determinado o previsto.
La capacidad de biodegradación de un producto depende de la cantidad de carbono disponible para el consumo microbiano. Los ensayos de biodegradación de los plásticos suelen realizarse en condiciones similares a las del compostaje comercial mientras que los ensayos de biodegradación de los líquidos se realizan en sistemas acuáticos representativos.
En la actualidad, la normativa exige que las declaraciones de biodegradabilidad se basen en la biodegradación aeróbica, que suele medir el consumo de oxígeno, la producción de CO2 y el estado de los intermediarios de carbono inorgánico.
Pruebas de desintegración industrial en materiales y normativa
Los ensayos de biodegradabilidad abordan el deterioro de las propiedades físicas de los productos y materiales respetuosos con el medio ambiente en condiciones ambientales específicas. Los ensayos de productos biodegradables deben realizarse de acuerdo con una serie de normas internacionales como la ASTM D6400 y la ASTM D5338 definidas por la Sociedad Americana de Ensayos y Materiales, la ISO 17088 y la ISO 16929 establecidas por la Organización Internacional de Normalización o la norma europea EN 13432.
Se suele aplicar la norma ISO 16929 para el compostaje a escala piloto y la norma OCDE 301B para la biodegradación de líquidos. En cambio, la prueba más común destinadas a la biodegradación de sólidos es la ISO 16929, para los líquidos la OCDE 301 y la ASTM D5864 para los lubricantes.
No obstante, estas pruebas se complementan con ensayos de biodegradación, toxicología y bioacumulación de forma simultánea para realizar un análisis del destino medioambiental del producto para las declaraciones reglamentarias y de terceros en la etiqueta.
ISO 20200
Diseñado específicamente para materiales plásticos, este método de ensayo permite evaluar el grado de desintegración en condiciones de compostaje aeróbico simulado, mediante técnicas de tamizado y cambio de masa. De este modo, indica la probabilidad de que un plástico se desintegre cuando se coloca en el entorno del compost.
Pruebas Ecotóxicológicas
Una consideración importante en el fin de la vida de un producto es evaluar la toxicidad de los materiales que pueden entrar en contacto con en el medio ambiente. Los ensayos ecotoxicológicos se utilizan para evaluar el compost final del análisis ISO 20200 midiendo cuantitativamente más de 200 componentes, incluyendo, pero no limitándose, a metales, orgánicos volátiles, fenoles, hidrocarburos clorados, hidrocarburos de petróleo, nitrógeno y otros pesticidas, etc.
En conclusión, los ensayos de productos biodegradables examinan los materiales compostables, los productos intermedios y los aditivos, así como sus características y composición finales. Cada una de estas características debe someterse a pruebas químicas, de biodegradabilidad, de desintegración y de ecotoxicidad para garantizar que los productos y materiales favorezcan la sostenibilidad y cumplan con la normativa. Para ayudarle a garantizar la comercialización y venta de productos biodegradables y a satisfacer las exigencias del mercado en materia de protección medioambiental, en Infinitia te ofrecemos servicios personalizados que incluyen pruebas, asesoramiento y apoyo para la adquisición de certificados. No dudes en contactarnos.