Un material de origen biológico es un material fabricado intencionalmente, ya sea total o parcialmente, a partir de sustancias derivadas de organismos vivos (o que alguna vez vivieron) , [1] como plantas , animales , enzimas y microorganismos , incluidas bacterias , hongos y levaduras . [2] [3]
Por sus características principales de ser renovables y por su capacidad de almacenar carbono a lo largo de su crecimiento, los últimos años han asistido a su resurgimiento como una alternativa válida frente a materiales más tradicionales de cara a la mitigación del cambio climático. [4]
En el contexto europeo, más específicamente, la Unión Europea , que ha fijado el año 2050 como fecha límite para alcanzar la neutralidad climática , [5] está tratando de implementar, entre otras medidas, la producción y utilización de materiales de origen biológico en muchos sectores diversos. De hecho, varias regulaciones europeas, como la Estrategia Industrial Europea, [6] la Iniciativa de Biotecnología y Biofabricación de la UE [7] y el Plan de Acción Circular, [8] enfatizan los biomateriales. Estas regulaciones tienen como objetivo apoyar la innovación , la inversión y la adopción por parte del mercado de biomateriales, al tiempo que mejoran la transición hacia una economía circular donde los recursos se utilizan de manera más eficiente. [9] En este sentido, la aplicación de materiales de origen biológico ya se ha probado en varios segmentos del mercado, que van desde la producción de productos químicos , pasando por envases y textiles , hasta la fabricación de componentes de construcción completos. [9]
Los materiales de origen biológico pueden diferir según el origen de la biomasa de la que están constituidos en su mayoría. [10] Además, pueden fabricarse de forma diferente, [4] dando lugar a bioproductos de ingeniería simples o más complejos, que pueden utilizarse para muchas aplicaciones. [11] Entre los materiales procesados, es posible distinguir entre polímeros de origen biológico, plásticos de origen biológico , fibras químicas de origen biológico , cuero de origen biológico , [12] caucho de origen biológico , recubrimientos de origen biológico , aditivos de materiales de origen biológico y compuestos de origen biológico. [11] Los materiales no procesados, en cambio, pueden denominarse material biótico .
Los materiales de origen biológico suelen ser biodegradables , pero no siempre es así.
Por definición, los materiales biodegradables son compuestos orgánicos 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 depende de su estructura química, no del origen del material del que está hecho. [14] De hecho, los beneficios de sostenibilidad de los plásticos de origen biológico que se pueden utilizar como sustitutos se producen al principio del ciclo de vida del material , pero aun así, cuando se fabrican, su estructura es idéntica a la de sus homólogos de origen fósil. Por lo tanto, estos plásticos, conocidos como "de reemplazo", no son biodegradables y deberían 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 ello, 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]
De manera similar, los materiales de origen biológico no son necesariamente orgánicos , ya que el término "de origen biológico" simplemente indica el origen del material. [15] El término "orgánico" se refiere, en cambio, al cultivo de plantas o a la cría de animales de conformidad con los requisitos de la norma europea de agricultura ecológica. En consecuencia, un bioproducto puede ser tanto "de origen biológico" como "orgánico", pero no necesariamente así. [15]
No es seguro que los materiales de origen biológico siempre tengan un mejor rendimiento que los materiales de origen 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 tierra , 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 tierra para la producción de biomateriales, [17] [18] mientras que los biorresiduos y desechos procedentes de los sectores agroindustrial y forestal están ganando interés. [19] [20] [21]
Además, los procesos de fabricación necesarios para la producción de alternativas biológicas competitivas a los productos basados en combustibles fósiles pueden dar lugar a un mayor consumo de energía o a 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 material o procesamiento adicional para garantizar la misma calidad, lo que necesariamente resultaría en un mayor consumo de energía. [16]