I+D en materiales barrera sostenibles: 7 nuevas líneas de trabajo de AINIA

En enero de 2018 la Comisión Europea publicó la primera estrategia europea para los plásticos en la Economía Circular. En dicho documento se pone de manifiesto el importante papel que juegan los plásticos en la sociedad, y en concreto para la fabricación de envases seguros y que garanticen la conservación de los productos. Ahora bien, en el documento se enfatiza la necesidad urgente de cambiar del modelo lineal que actualmente se sigue para su producción a un modelo más circular.

El modelo de Economía Circular persigue alcanzar un modelo de economía sostenible, de modo que los residuos se conviertan en recursos y de este modo se disminuyan la cantidad de residuos que se generan anualmente.

Como solución a la problemática planteada, la estrategia europea para los plásticos en la economía circular marca una serie de objetivos a conseguir para 2030 centrados en la reciclabilidad de los envases de plástico y el uso de plástico reciclado en su fabricación.

Estos ambiciosos objetivos ya están revirtiendo en cambios legislativos importantes. Consecuentemente, las empresas se van a ver obligadas a adaptar sus procesos y productos para hacer frente a esta nueva realidad, así como a buscar mecanismos de integración entre los diferentes actores de la cadena de valor – incluidos productores de materiales de envase y envases, diseñadores, envasadores, usuarios finales y recicladores – que ayuden a la consecución dichos objetivos.

La UE es consciente de la necesidad de promover proyectos de carácter innovador que ayuden a alcanzar dichos objetivos. En este sentido, los objetivos marcados por la estrategia europea para los plásticos en la Economía Circular suponen una gran oportunidad para las empresas, las cuales deben tomar medidas alineadas con dichos objetivos con la mayor celeridad posible.

Objetivos marcados en la estrategia europea para los plásticos en la Economía Circular

Atendiendo a los objetivos marcados en la estrategia europea para los plásticos en la Economía Circular, existen, de manera general, dos vías de innovación en relación a envases plásticos que pueden ser seguidas por las diferentes empresas del sector para alcanzar dichos objetivos:

1. Mejora de la reciclabilidad, donde las herramientas de ecodiseño juegan un papel fundamental y donde, además, se debe tener en cuenta otros elementos innovadores como la posibilidad de incorporar materiales reciclados o provenientes de fuentes renovables a los procesos productivos.
2. Uso de materiales plásticos alternativos, como pueden ser los bioplásticos, o bien materiales alternativos a los propios plásticos

Teniendo en cuenta estos aspectos, AINIA está llevando a cabo un proyecto cuyo objetivo es desarrollar actividades y generar una base de conocimiento para desarrollar envases orientados a una Economía Circular, utilizando materiales reciclados, los cuales suelen contar con peores propiedades mecánicas, ópticas, barrera, entre otras, y sobre los que es importante controlar su seguridad desde el punto de vista del contacto alimentario; y materiales biobasados que generalmente tienen peores propiedades que los materiales derivados del petróleo y para los que será importante estudiar su formulación e incluso valorar oportunidades para generar bioplásticos a partir de residuos.

Líneas de trabajo en materiales barrera sostenibles

1. 1. Una recopilación bibliográfica acerca de la reciclabilidad de las diferentes tipologías de materiales plásticos y sistemas de envasado, así como las diferentes tipologías y proveedores de bioplásticos comerciales y sus principales características.
   2. La puesta a punto de un equipo de extrusión multicapa donde es posible procesar un material plástico de hasta 5 capas, lo que permitirá desarrollar estructuras complejas adecuadas para el envasado de alimentos a partir de materiales que, por el contrario, presentan una limitación en sus propiedades barrera, como es el caso de los bioplásticos. De este modo, el nuevo sistema de extrusión permite desarrollar estructuras del tipo A-B-C-B-A, ya que se dispone de 3 extrusoras para el procesado de hasta 3 tipologías de materiales distintos.  Por otro lado, al tratarse de equipos de planta piloto, se requiere de una cantidad de material muy reducida para obtener una muestra para la posterior caracterización de la lámina extruída.
   3. Realización de pruebas previas con un sistema de sprayado incorporado a una línea de termoformado de envases que permita el desarrollo de envases activos, con el objetivo de mejorar las propiedades de los materiales desde el punto de vista del aumento de la vida útil del producto envasado.
   4. Llevar a cabo pruebas de extrusión incorporando fibras para mejorar las propiedades barrera en materiales plásticos biodegradables, ya que los materiales plásticos biodegradables presentan diversas limitaciones que afectan a la capacidad de preservar la vida útil de los alimentos, y una de estas suele ser una baja barrera a los gases. La incorporación de fibras supone una alternativa que además de mantener el aspecto de biodegradabilidad del material, permite mejorar las características barrera a los gases del mismo.
   5. Colaboración con otros centros para analizar la factibilidad de la orientación de partículas, lo que permitiría mejorar de una manera innovadora la capacidad barrera de los materiales. De este modo se puede desarrollar un material plástico de modo que el concepto de “camino tortuoso” frente al oxígeno se pueda implementar de manera muy precisa, y el material presente una barrera pasiva frente al oxígeno lo más eficaz posible.
   6. Generación de diseños y prototipos de envases de base cartoncillo para envasado en atmósfera modificada, lo que supondría una alternativa más sostenible al uso de materiales plásticos.
   7. Preparación de ponencias relacionadas con economía circular y los envases alimentarios con el objetivo de dar a conocer los retos a los que se enfrenta la industria en estos momentos y posibles medidas a adoptar.

Estas líneas de investigación y desarrollo en materiales y packaging se integran en las actividades de carácter no económico de AINIA que cuentan con apoyo del IVACE para el ejercicio 2019.