Héctor Rivero y Jezabel Santomé, investigador e investigadora de Packaging en AIMPLAS

En los últimos años, el sector del envase alimentario está sufriendo grandes cambios debido a la promoción de nuevas estrategias para la modificación del modelo de gestión de residuos actual por un modelo de carácter circular. Esta estrategia es seguida por la mayoría de los gobiernos a nivel mundial, siendo un ejemplo de ello la aprobación realizada el pasado mes de febrero de 2021 por el parlamento europeo del Plan de acción sobre economía circular para avanzar hacia una economía neutra en carbono, ambientalmente sostenible, libre de tóxicos y completamente circular para 2050.

Dentro de este modelo de economía circular, uno de los objetivos que ha marcado la UE es la disminución de los residuos plásticos. Dado que aproximadamente un 40% del plástico a nivel mundial se destina a la producción de envases, el sector del packaging se ha visto involucrado en los nuevos cambios establecidos por las estrategias de crecimiento sostenible. Por un lado, la UE ha marcado como objetivo que para 2030 que todos los envases deben ser reciclables, además de aumentar el empleo de envases reutilizables. Por otro lado, en la línea de reducción de residuos plásticos, la legislación europea acordó la prohibición del uso de envases de un solo uso, cuyo listado de productos se encuentra recogido en la directiva SUP y en su transposición en España, el anteproyecto de ley de residuos y suelos contaminados, entre los cuales se encuentran recogidos los envases para comidas y bebidas, así como el establecimiento de un impuesto para los envases de plástico no reutilizables.

Sin embargo, de forma paralela a las medidas adoptadas en cuanto a la problemática de los plásticos, es necesario destacar el papel fundamental de los envases plásticos en la sociedad debido a su capacidad para hacer frente al desperdicio alimentario y preservar la seguridad alimentaria. Los envases plásticos son esenciales para la conservación de los alimentos frente a los diferentes factores de degradación, principalmente en presencia de oxígeno y vapor de agua, los cuales favorecen la pérdida de propiedades organolépticas del alimento, así como la disminución de su vida útil. Además, los envases plásticos son los que están sometidos a la legislación y controles más exigentes en el ámbito nacional e internacional, lo que los convierte en los materiales más regulados y por tanto más seguros para el contacto con alimentos y su consumo. No obstante, la mayor parte de los envases alimentarios están compuestos por diferentes materiales poliméricos formando estructuras multicapa, permitiendo tener una alta propiedad barrera y por tanto alargando la vida útil del producto. Sin embargo, hay casos en los que estos envases son difíciles de gestionar al final de su vida útil, debido a la complejidad en su reciclabilidad por disponer de materiales de diferente naturaleza.

En este sentido, dado que las estrategias marcadas por la UE están fomentando el uso de envases reciclables, reutilizables y/o compostables, se está trabajando en el desarrollo de diferentes tipologías de envases con el objetivo de preservar su capacidad barrera y estar alineados con las estrategias de economía circular. Entre estas líneas se encuentran los envases monomaterial y reciclables, envases multicapa reciclables y envases compostables.

Hoy en día, ya existen en el mercado soluciones enmarcadas en los diferentes grupos, pero lo desarrollado hasta el momento no cubre todas las características de envasado que requieren algunos alimentos. Una de las principales carencias que tienen los nuevos materiales de envasado es que no cumplen con las propiedades barrera a oxigeno requeridas, pero sobre todo no cumplen con la barrera al vapor de agua. Debido a esta problemática se está trabajando intensivamente en la búsqueda de soluciones de alta barrera para el envasado de alimentos que no perjudiquen la compostabilidad o la reciclabilidad de las estructuras multicapa. En ambas alternativas de envase: reciclable o compostable, se puede trabajar siguiendo tres estrategias: síntesis de nuevos polímeros con propiedades barrera mejoradas, modificación física de los polímeros mediante la adición de cargas, o recubrimientos poliméricos con alta barrera a gases.

En la actualidad, el empleo de bioplásticos en el desarrollo de nuevos envases se ha convertido en una tendencia. Dentro de esta clasificación, se está trabajando con polímeros como el furanoato de polietileno o PEF, obtenido a partir de materias primas renovables, el cual dispone de buenas propiedades barrera y térmicas y se presenta como una alternativa a futuro al PET. Otro ejemplo son los polihidroxialcanoatos o PHAs, poliésteres biosintetizados por fermentación bacteriana, que destacan por sus buenas propiedades barrera en comparación con otros poliésteres biodegradables, así como una alta capacidad de biodegradación en diferentes medios, entre ellos en suelo y medio acuático. Por otro lado, otra de las estrategias para aumentar la barrera en materiales plásticos es el empleo de cargas incorporadas en la matriz polimérica base. Esta metodología se puede llevar a cabo tanto en la extrusión en fundido como en la propia síntesis del polímero base. Diferentes estudios con nanopartículas de celulosa y arcillas muestran avances en las propiedades barrera de polímeros a partir de esta estrategia, viéndose diferentes resultados según el tamaño y geometría de las partículas incorporadas.

En cuanto a los recubrimientos barrera, son una alternativa cada vez más real. Se está trabajando intensivamente en la búsqueda de soluciones barrera basadas en recubrimientos, ya que ofrecen buenas propiedades barrera con capas muy finas de recubrimiento. Además, las tecnologías de aplicación son de sobra conocidas dentro del sector del packaging, ya que la mayoría de estos recubrimientos están siendo formulados para las tecnologías de impresión convencional como flexografía o huecograbado. Además, estos recubrimientos al estar presentes en capas muy finas, y representar un bajo porcentaje dentro de la estructura real, no afectan a priori a la compostabilidad de los materiales ni a la reciclabilidad de los estos. En algunos casos, incluso alguno de estos recubrimientos puede favorecer la reciclabilidad. Ejemplo de ello, puede ser el PVOH (polivinil alcohol), un polímero con excelentes propiedades barrera a oxígeno además de mecánicas y de capacidad para la formación de película. Este polímero es soluble en agua, por lo que una vez en la planta de reciclaje, el PVOH seria eliminado en la primera etapa de lavado al sumergirlo en agua a temperatura elevada y con agitación, facilitando así la reciclabilidad de los materiales.

Otro de los recubrimientos o tratamiento superficiale que actualmente se contempla como una solución viable para los nuevos polímeros compostables (los cuales tienen una pobre barrera a los gases) son los recubrimientos metálicos o basados en metales como los óxidos de aluminio o de silicio. En la actualidad, muchas de las compañías que tienen este tipo de plásticos compostables, trabajan en esta línea para la mejora de sus propiedades.

Con el fin de ofrecer a las empresas alternativas a las que actualmente hay en el mercado, AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, trabaja en numerosos proyectos desarrollando soluciones de envases reciclables o compostables con alta barrera tanto a vapor de agua como oxígeno. Algunos ejemplos de ello son el proyecto ENVASE 4.0, financiado por IVACE, el cual tiene como objetivo desarrollar envases barrera para alimentos a partir del empleo de bioplásticos y estructuras multicapa reciclables, así como el empleo de activos antimicrobianos y antioxidantes, para alargar la vida útil del producto y fomentar su sostenibilidad. Por otro lado, el proyecto GUACAPACK, financiado por la Agencia Valenciana de la Innovación, tiene como objetivo desarrollar un innovador sistema de envasado biodegradable, basado en PLA, donde un recubrimiento basado en almidón, extraído de los residuos de aguacate, proporcionará la barrera a oxígeno y además se extraerán antioxidantes de estos mismos residuos que permitirán alargar un 15% la vida de los alimentos.