Articulo de referencia

Material de base biológica

Un material de base biológica es un material intencionalmente hecho, ya sea total o parcialmente, a partir de sustancias derivadas de organismos vivos (o que alguna vez estuvier...

Un material de base biológica es un material intencionalmente hecho, ya sea total o parcialmente, a partir de sustancias derivadas de organismos vivos (o que alguna vez estuvieron vivos) , [ 1 ] tales como plantas , animales , enzimas y microorganismos , incluyendo bacterias , hongos y levaduras . [ 2 ] [ 3 ]

Debido a sus características principales de ser renovables y a su capacidad de almacenar carbono durante su crecimiento, en los últimos años han contribuido a su auge como una alternativa válida en comparación con materiales más tradicionales en vista de la mitigación del cambio climático. [ 4 ]

En el contexto europeo, más concretamente en la Unión Europea , que ha fijado 2050 como fecha límite para alcanzar la neutralidad climática , [ 5 ] está intentando implementar, entre otras medidas, la producción y utilización de materiales de base biológica en diversos sectores. De hecho, varias normativas europeas, como la Estrategia Industrial Europea, [ 6 ] la Iniciativa de Biotecnología y Biofabricación de la UE [ 7 ] y el Plan de Acción Circular, [ 8 ] hacen hincapié en los biomateriales. Estas normativas tienen como objetivo apoyar la innovación , la inversión y la adopción en el mercado de los biomateriales, al tiempo que impulsan la transición hacia una economía circular donde los recursos se utilizan de forma más eficiente. [ 9 ] En este sentido, la aplicación de materiales de base biológica ya se ha probado en varios segmentos de mercado, desde la producción de productos químicos hasta el embalaje y los textiles , pasando por la fabricación de componentes de construcción completos. [ 9 ]

Los materiales de base biológica pueden diferir según el origen de la biomasa que los constituye principalmente. [ 10 ] Además, pueden fabricarse de manera diferente, [ 4 ] dando como resultado bioproductos de ingeniería simples o más complejos, que pueden usarse para muchas aplicaciones. [ 11 ] Entre los materiales procesados, es posible distinguir entre polímeros de base biológica, plásticos de base biológica , fibras químicas de base biológica , cuero de base biológica , [ 12 ] caucho de base biológica , recubrimientos de base biológica , aditivos de materiales de base biológica , compuestos de base biológica. [ 11 ] Los materiales no procesados, en cambio, pueden llamarse material biótico .

Materiales de origen biológico, orgánicos y biodegradables

Materiales de base biológica frente a materiales biodegradables

Los materiales de origen biológico suelen ser biodegradables , pero no siempre es así.

Por definición, los materiales biodegradables son compuestos orgánicos formados que pueden ser descompuestos por organismos vivos, como bacterias, hongos o mohos acuáticos, y reabsorbidos por el medio ambiente natural. [ 13 ]

La biodegradabilidad de un material se determina por su estructura química, no por el origen del material del que está hecho. [ 14 ] De hecho, los beneficios de sostenibilidad de los plásticos de base biológica compatibles se manifiestan al inicio del ciclo de vida del material , pero aun así, una vez fabricados, su estructura es idéntica a la de sus homólogos de origen fósil. Por lo tanto, estos plásticos, conocidos como «compatibles», no son biodegradables y deben reciclarse en los sistemas de reciclaje existentes. [ 14 ]

En este sentido, la biodegradabilidad no favorece la circularidad a menos que los materiales biodegradables se recuperen y procesen mediante un sistema que pueda recuperar o mejorar su valor. Por lo tanto, se considera esencial garantizar una infraestructura adecuada para que estos materiales permanezcan en el sistema de gestión de materiales, por ejemplo, mediante el compostaje industrial o la digestión anaeróbica . [ 14 ]

Materiales de base biológica frente a materiales orgánicos.

De igual modo, los materiales de base biológica no son necesariamente orgánicos , ya que el término «de base biológica» simplemente indica el origen del material. [ 15 ] El término «orgánico», en cambio, se refiere al cultivo de plantas o a la cría de animales de conformidad con los requisitos de la norma europea de agricultura ecológica. Por consiguiente, un bioproducto puede ser tanto «de base biológica» como «orgánico», pero no necesariamente. [ 15 ]

Materiales de origen biológico frente a materiales de origen fósil.

No se da por sentado que los materiales de base biológica siempre tengan un mejor rendimiento que los materiales de base fósil. [ 15 ] [ 16 ]

Su desempeño ambiental depende de una serie de factores, relacionados con el material de origen y con la cantidad y tipología de procesos de fabricación a los que debe someterse la materia prima natural para convertirse en un bioproducto. [ 16 ]

Uno de los principales factores que influyen en la sostenibilidad de los biomateriales es el consumo de tierras , la competencia por la tierra para la producción de alimentos y el agotamiento del suelo . [ 16 ] En este sentido, en el contexto europeo se han realizado muchos estudios para analizar la disponibilidad real de tierras para la producción de biomateriales, [ 17 ] [ 18 ] mientras que los biorresiduos y desechos provenientes de los sectores agroindustrial y forestal están ganando interés. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

Además, los procesos de fabricación necesarios para la producción de bioalternativas competitivas a los productos derivados de combustibles fósiles podrían generar mayores consumos de energía o productos lineales, no circulares. Por lo tanto, se recomienda mantener una mentalidad crítica basada en el análisis del ciclo de vida , [ 22 ] ya que algunos bioproductos podrían requerir materiales o procesamiento adicionales para garantizar la misma calidad, lo que necesariamente resultaría en un mayor consumo de energía. [ 16 ]

Véase también

Referencias

  1. Desarrollo, Oficina de Investigación y. "MATERIALES DE BASE BIOLÓGICA" . cfpub.epa.gov . Archivado del original el 10 de agosto de 2021. Recuperado el 21 de agosto de 2023 .
  2. Bourbia, S.; Kazeoui, H.; Belarbi, R. (agosto de 2023). "Una revisión de las investigaciones recientes sobre materiales de construcción de base biológica y sus aplicaciones" . Materials for Renewable and Sustainable Energy . 12 (2): 117– 139. doi : 10.1007/s40243-023-00234-7 . ISSN 2194-1459 . 
  3. Sherwood, James; Clark, James; Farmer, Thomas; Herrero-Davila, Lorenzo; Moity, Laurianne (2016-12-29). "Recirculación: un nuevo concepto para impulsar la innovación en el diseño de productos sostenibles para productos de base biológica" . Molecules . 22 (1): 48. doi : 10.3390/molecules22010048 . ISSN 1420-3049 . PMC 6155919. PMID 28036077 .   
  4. 1 2 "La economía circular del carbono: el papel de los materiales de base biológica" . Human Spaces . 2021-11-05 . Recuperado el 2024-07-12 .
  5. "Mitigación del cambio climático: reducción de emisiones" . www.eea.europa.eu . 25 de marzo de 2024. Consultado el 12 de julio de 2024 .
  6. "Estrategia industrial europea - Comisión Europea" . commission.europa.eu . Consultado el 12 de julio de 2024 .
  7. "Rincón de prensa" . Comisión Europea - Comisión Europea . Consultado el 12 de julio de 2024 .
  8. "Plan de acción para la economía circular - Comisión Europea" . environment.ec.europa.eu . Archivado del original el 4 de junio de 2025. Consultado el 12 de julio de 2024 .
  9. 1 2 "La Comisión toma medidas para impulsar la biotecnología y la biofabricación en la UE" . ec.europa.eu . 2024-03-20.
  10. Castellano, Giorgio; Paoletti, Ingrid María; Malighetti, Laura Elisabetta; Carcassi, Olga Beatriz; Pradella, Federica; Pittau, Francesco (2023), "Soluciones de base biológica para la modernización del parque de edificios existentes: una revisión sistemática" , en Amziane, Sofiane; Merta, Ildiko; Page, Jonathan (eds.), Materiales de construcción de base biológica , vol. 45, Cham: Springer Nature Suiza, págs. 399–419 , doi : 10.1007/978-3-031-33465-8_31 , ISBN   978-3-031-33464-1, consultado el 12 de julio de 2024
  11. 1 2 "¿Cuáles son las categorías de materiales de base biológica? ¿Cuál es su relevancia para las emisiones de carbono?" . 11-03-2022.
  12. Kefale, Girmaw Yeshanbel; Kebede, Zerihun Teshome; Birlie, Alehegn Atalay (2023). "Una revisión sistemática sobre posibles sustitutos del cuero biológico para el cuero natural" . Journal of Engineering . 2023 : 1–11 . doi : 10.1155/2023/1629174 .
  13. "Biodegradabilidad | Definición, proceso, ejemplos, plásticos, compostaje y datos | Britannica" . www.britannica.com . Consultado el 12 de julio de 2024 .
  14. 1 2 3 "De base biológica vs. biodegradables" . Bioplastic Feedstock Alliance . Consultado el 12 de julio de 2024 .
  15. 1 2 3 "Realidad o mito: De base biológica, orgánico, biodegradable. ¿Qué significan estos términos?" . cordis.europa.eu .
  16. 1 2 3 4 "¿Significa 'de base biológica' siempre 'más sostenible'?" . Ecochain . Consultado el 12 de julio de 2024 .
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  18. Churkina, Galina; Organschi, Alan; Reyer, Christopher PO; Ruff, Andrew; Vinke, Kira; Liu, Zhu; Reck, Barbara K.; Graedel, TE; Schellnhuber, Hans Joachim (27 de enero de 2020). "Los edificios como sumidero global de carbono" . Nature Sustainability . 3 (4): 269– 276. Bibcode : 2020NatSu...3..269C . doi : 10.1038/s41893-019-0462-4 . ISSN 2398-9629 . 
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  20. Andrade, María Carolina; Gorgulho Silva, Caio de Oliveira; de Souza Moreira, Leonora Ríos; Ferreira Filho, Edivaldo Ximenes (01/04/2022). "Residuos de cultivos: aplicaciones de la biomasa lignocelulósica en el contexto de una biorrefinería". Fronteras en Energía . 16 (2): 224– 245. doi : 10.1007/s11708-021-0730-7 . ISSN 2095-1698 . 
  21. Mbabali, Herman; Lubwama, Michael; Yiga, Vianney Andrew; Were, Evans; Kasedde, Hillary (2024-04-01). "Desarrollo de biocompuestos a base de micelio de cáscara de arroz y aserrín: optimización de propiedades mecánicas, físicas y térmicas". Journal of the Institution of Engineers (India): Serie D. 105 ( 1): 97–117 . doi : 10.1007/s40033-023-00458-x . ISSN 2250-2130 . 
  22. Sevigné-Itoiz, Eva; Mwabonje, Onesmus; Panoutsou, Calliope; Woods, Jeremy (2021-09-20). "Evaluación del ciclo de vida (ACV): ¿informando el desarrollo de una bioeconomía circular sostenible?" . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 379 (2206). Bibcode : 2021RSPTA.37900352S . doi : 10.1098/rsta.2020.0352 . ISSN 1364-503X . PMC 8326828 . PMID 34334023 .