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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS DR JACOBO BUCARAM ORTIZ CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL TESINA ESTUDIO COMPARATIVO DE BIOPLÁSTICOS SINTETIZADOS A PARTIR DE PRODUCTOS RENOVABLES COMO UNA ALTERNATIVA ECOLÓGICA PARA REDUCCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL EXAMEN COMPLEXIVO Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del titulo de INGENIERO AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL AUTOR PILAY SAN MARTIN KENNET EDUARDO TUTOR ING. GARCÍA ORTEGA YOANSY, M.Sc. GUAYAQUIL – ECUADOR 2022 2 PORT UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS DR. JACOBO BUCARAM ORTIZ CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL APROBACIÓN DEL TUTOR Yo, García Ortega Yoansy, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente tema de monografía (tesina) correspondiente al CIC 2022-2023 titulado: ESTUDIO COMPARATIVO DE BIOPLÁSTICOS SINTETIZADOS A PARTIR DE PRODUCTOS RENOVABLES COMO UNA ALTERNATIVA ECOLÓGICA PARA REDUCCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL, realizado por la estudiante Pilay San Martin Kennet Eduardo; con cédula de identidad N° 0927353698 de la carrera de Ingeniería Agrícola Mención Agroindustrial, de la Facultad de Ciencias Agrarias “Dr. Jacobo Bucaram Ortiz”, Unidad Académica Campus “Dr. Jacobo Bucaram Ortiz” - Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo. Atentamente, Ing. García Ortega Yoansy, M.Sc. Firma del Tutor Guayaquil, 24 de octubre del 2022 3 A UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS DR. JACOBO BUCARAM ORTIZ CARRERA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de titulación: “ESTUDIO COMPARATIVO DE BIOPLÁSTICOS SINTETIZADOS A PARTIR DE PRODUCTOS RENOVABLES COMO UNA ALTERNATIVA ECOLÓGICA PARA REDUCCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador. Atentamente, Ing. Luís Zúñiga Moreno, M.Sc. PRESIDENTE Ing. Cesar Hernández Maya, M.Sc. Ing. Miguel Moreno Paredes, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL Ing. Yoansy García Ortega, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE Guayaquil, 03 de octubre del 2022 4 Dedicatoria Le dedico este trabajo de investigación a las personas incondicionales que me han apoyado durante todo mi proceso, a mi terapeuta, a mis amigos, a mis padres, a mis abuelos, a mis primos que son las personas que siempre me dieron el valor de seguir adelante para culminar mi carrera profesional, y por supuesto a mí mismo por ser la persona tan increíble que no se da por vencido ante nada. 5 Agradecimiento Agradezco a dios por poner en mi camino a las personas adecuadas en el momento que necesitaba, a mis padres que siempre me apoyaron económicamente, a mi abuelo Jorge Pilay que siempre estuvo pendiente de mi transportándome desde que estaba en el colegio, a mi abuelita Gladys Quimiz que siempre me ayudó con la comida diaria y con su preocupación, a la persona que siempre creyó en mí Chelsea Salazar y fue un apoyo fundamental en mi vida y finalmente a todas las personas que aportaron para poder culminar mis estudios, les estoy eternamente agradecido. 6 Autorización de Autoría Intelectual Yo Pilay San Martin Kennet Eduardo, en calidad de autor del proyecto realizado, sobre “ESTUDIO COMPARATIVO DE BIOPLÁSTICOS SINTETIZADOS A PARTIR DE PRODUCTOS RENOVABLES COMO UNA ALTERNATIVA ECOLÓGICA PARA REDUCCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL” para optar el título de Ingeniero Agrícola Mención Agroindustrial, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento. Guayaquil, octubre 24 del 2022 PILAY SAN MARTIN KENNET EDUARDO C.I. 0927353698 7 Índice general PORTADA .............................................................................................................. 2 APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2 APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3 Dedicatoria ............................................................................................................ 4 Agradecimiento .................................................................................................... 5 Autorización de Autoría Intelectual .................................................................... 6 Índice general ....................................................................................................... 7 Índice de Tablas ................................................................................................. 10 Índice de Figuras ................................................................................................ 11 Resumen ............................................................................................................. 12 Abstract ............................................................................................................... 13 I INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 14 1.1 Antecedentes ............................................................................................. 14 1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................. 15 1.3 Justificación del proyecto ......................................................................... 17 1.4 Objetivos .................................................................................................... 17 1.4.1 General .................................................................................................... 17 1.4.2 Específicos ............................................................................................. 18 II MARCO TEÓRICO ........................................................................................... 19 2.1 Estado del Arte ........................................................................................... 19 2.2 Bases Teóricas ........................................................................................... 23 2.2.1 Plásticos de un solo uso. ...................................................................... 23 2.2.2 Plástico Biodegradable. ......................................................................... 23 2.2.3 Procesos de biodegradación. ............................................................... 24 8 2.2.4 Bolsas Biodegradables. ......................................................................... 24 2.2.5 Fibras naturales vegetrales. .................................................................. 24 2.2.6 Celulosa. .................................................................................................25 2.2.7 Hemicelulosa. ......................................................................................... 25 2.2.8 Tratamiento superficial en fibras naturales vegetales. ....................... 26 2.2.9 Almidón. .................................................................................................. 26 2.2.10 Propiedades estructurales del almidón. ............................................. 27 2.3 Base legal ...................................................................................................... 28 2.3.1 Constitución de la República del Ecuador (2008). ............................... 28 2.3.2 Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2588:2012 Disposición de productos plásticos en desuso provenientes del sector agrícola. Requisitos. ...................................................................................................... 29 2.3.3 Noma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2643:2012 Especificación para plásticos compostables. ............................................................................... 29 III MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................ 30 3.1 Diseño metodológico ................................................................................ 30 3.1.1 Recursos. ................................................................................................ 30 3.1.2 Materiales. ............................................................................................... 31 3.2 Cronograma de actividades ........................................................................ 32 RESULTADOS ..................................................................................................... 33 4.1 Descripción del impacto ambiental que tienen los plásticos convencionales mediante revisión bibliográfica ............................................. 33 4.1.1 Plásticos de un solo uso en Ecuador…. .............................................. 33 4.2 Mención de la creciente tendencia del desarrollo de bioplásticos como una alternativa sostenible ................................................................................. 34 9 4.3 Sugerencia de la materia prima para el desarrollo sostenible de bioplásticoos que sean amigables con el medio ambiente y de fácil acceso…….. ........................................................................................................ 36 CONCLUSIONES ................................................................................................ 39 RECOMENDACIONES ........................................................................................ 41 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 42 ANEXOS .............................................................................................................. 51 10 Índice de Tablas Tabla 1. Materiales viables para la elaboración de bioplásticos……………….. 38 11 Índice de Figuras Figura 1. Cronograma de actividades .............................................................. 32 Figura 2. Importaciones de residuos plásticos cifras en toneladas .................. 51 Figura 3. Numero de toneladas ingresadas en Guayaquil ............................... 51 Figura 4. Toneladas ingresadas en Quito ........................................................ 52 Figura 5. Toneladas ingresadas en Tulcán ...................................................... 52 Figura 6. Estructura de la celulosa ................................................................... 53 Figura 7. Representación esquemática de la estructura de las fibras naturales: (i) sin tratamiento alcalino, (ii) con tratamiento alcalino. ................................... 53 12 Resumen Actualmente nuestro planeta está sufriendo cambios climáticos preocupantes los cuales están afectando a los diferentes ecosistemas, siendo el excesivo uso de plástico uno de los principales problemas debido a que una vez utilizado es desechado, principalmente en desfiladeros de basura y al mar lo cual ha contribuido a la contaminación continua, poniendo en peligro incluso a la salud de las personas, es de vital importancia encontrar una alternativa viable para la reducción de la contaminación, el objetivo del presente trabajo de investigación es comparar bioplásticos sintetizados a partir de productos renovables como una alternativa ecológica para la reducción del impacto ambiental, esto se llevó a cabo a través de una revisión bibliográfica y análisis comparativo de datos y resultados de otras investigaciones, artículos científicos, revistas, y material online que han realizado distintos autores. Se describió el impacto negativo que tienen los plásticos convencionales en el medio ambiente, se mencionaron las crecientes tendencias que tienen las empresas en el desarrollo de bioplásticos como una alternativa sostenible en la reducción del impacto ambiental, y se sugirieron materias primas orgánicas viables para el desarrollo sostenible de bioplásticos, que sean principalmente residuos agroindustriales de fácil acceso para obtener una solución para la problemática actual, y se recomienda la experimentación con nuevos materiales para la elaboración de futuras alternativas de polímeros, esperando así que este trabajo de investigación ayude a investigaciones futuras y al desarrollo de nuevos métodos para la reducción del impacto ambiental. Palabras clave: Alternativas viables, Bioplástico, experimentación, plásticos convencionales, residuos agroindustriales. 13 Abstract Currently, our planet is suffering worrying climatic changes which are affecting the different ecosystems, being the excessive use of plastic one of the main problems due to the fact that once used it is discarded, mainly in garbage gullies and the sea which has contributed to the continuous pollution, endangering even the health of people, it is of vital importance to find a viable alternative for the reduction of pollution, The objective of this research work is to compare bioplastics synthesized from organic products as an ecological alternative for the reduction of environmental impact, this was carried out through a literature review and comparative analysis of data and results of other research, scientific articles, journals, and online material that have made different authors. The negative impact that conventional plastics have on the environment was described, the growing trends that companies have in the development of bioplastics as a sustainable alternative in the reduction of environmental impact were mentioned, and viable organic raw materials were suggested for the sustainable development of bioplastics, which are mainly agro-industrial waste easily accessible to obtain a solution for the current problem, and experimentation with new materials for the development of future polymer alternatives is recommended, thus hoping that this research work will help future research and the development of new methods for the reduction of environmental impact. Key words: Viable alternatives, bioplastics, experimentation, conventional plastics, agroindustrial wastes. 14 I INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes El plástico es el material más producido en el mundo en comparación a otros tipos de materiales como son el metal o cristal, se caracteriza por sus propiedades que van desde su resistencia a la corrosión, peso ligero, transparencia, flexibilidad y durabilidad, hasta ser higiénico e ideal para utilizarse en la producción de envases, bolsas y utensilios. Sin embargo, la producción deplásticos convencionales de un solo uso han aumentado considerablemente, y al no biodegradarse está ocasionando problemas ambientales, dado que se han producido 7.8 billones de toneladas de plástico, se considera que en la actualidad existe una tonelada de plástico por persona en el mundo (Buteler, 2019). El 80% de la basura encontrada en los océanos proviene de las zonas terrestres y en su mayoría son los plásticos de un solo uso contaminando de esta forma a la flora y fauna marina, además, se genera una gran acumulación en los alcantarillados por su característica de no biodegradabilidad, por lo que el estudio de la elaboración de sustitutos para el plástico ha ido aumentando en los últimos años, desde alterar su composición de forma parcial, hasta el desarrollo total de otras alternativas similares como son los bioplásticos (Noriega, 2019). Tras la segunda guerra mundial empezó la producción masiva de plásticos alrededor del mundo, llevando consigo el inicio de lo que sería el uso indiscriminado de plásticos que tenemos en la actualidad, según datos de la ONU (2017) se han producido alrededor de 9000 millones de toneladas de plástico de los cuales se han reciclado solo el 9%, cabe recalcar que en su mayoría son plásticos de un solo uso que pueden durar entre 450 a 500 años en la naturaleza hasta que se degraden, además de dejar residuos tóxicos de modo que son perjudiciales tanto para los microorganismos, plantas, animales, e incluso a los seres humanos quienes nos 15 alimentamos y nutrimos a través de estos organismos, y somos propensos a desarrollar enfermedades. Los bioplásticos tienen una historia de aproximadamente 150 años, sin embargo, perdieron importancia con el auge de la industria petroquímica en los años 50, actualmente, el crecimiento biotecnológico y la protección del medio ambiente ha impulsado nuevamente a el desarrollo de nuevos tipos de bioplásticos, estos son comercializados dentro de la economía basada en biomasa, estos son sintetizados a partir de materias primas renovables o biodegradables, y son divididos en tres grupos según la Organización Europea de Bioplásticos. En el primer grupo tenemos los biobasados y no biodegradables como el polietileno, tereftalato de polietileno y poliamidas. El segundo grupo se encuentran los biobasados biodegradables como el ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHA’s), que son basados en almidón, celulosa y proteínas. En el último grupo se encuentran los basados en recursos fósiles y biodegradables como el adipato de polibutileno tereftalato (Vargas, Pazmiño, y Dávila, 2021). 1.2 Planteamiento y formulación del problema Hoy en día el plástico es el material más utilizado y producido en comparación con otros materiales como metales, cristales o madera, se caracteriza por ser ligero, resistente e higiénico lo que resulta ser ideal para la elaboración de envases como bolsas, utensilios, entre otros. Según datos de la Alianza Basura Cero Ecuador y la Universidad Andina Simón Bolívar (2022), en Ecuador se ha visto un incremento en las importaciones desde Estados Unidos de desechos plásticos los cuales son procesados para utilizarlos como envases, empaques, fundas entre otros, durante los años 2018 y 2021 se importó una cantidad de 47.596 toneladas de desechos (Ver Anexos Figura 1), de las cuales ingresan al país por distintos 16 medios, siendo el puerto de Guayaquil el principal medio de ingreso con más del 90% de las importaciones (Ver Anexos Figura 2) seguido del aeropuerto de Quito (Ver Anexos Figura 3) y la frontera terrestre de Tulcán (Ver Anexos Figura 4). Lo alarmante es que, Ecuador produce alrededor de 13.000 toneladas diarias de basura en donde el 94% se entierra en rellenos sanitarios contribuyendo a la disminución de la contaminación. Según la ONU (2021), el 85% de la basura encontrada en los océanos proviene de desechos plásticos en su mayoría plásticos de un solo uso poniendo en riesgo la flora y fauna marina y se tiene una proyección que para el 2040 va a aumentar hasta alcanzar una cantidad anual entre 23 y 27 millones de toneladas de residuos de plástico en el mar. En las ciudades estos residuos suelen terminar en el alcantarillado, siendo un problema en el transporte de aguas negras, esto debido a su característica no biodegradable, en la actualidad existen un sinnúmero de alternativas similares a los plásticos los cuales debido a la popularización se han producido y utilizado de manera masiva. Los plásticos alternativos son tendencia durante los últimos años; sin embargo, existen algunos estudios que afirman que estos son igual de dañinos que los plásticos convencionales porque necesitan una técnica específica para su degradación esto en el caso de los oxoplasticos, una alternativa sustentable es la utilización de materias primas de origen vegetal que sean de fácil acceso y de fácil degradación para eliminar la problemática que ocasionan los plásticos que no se biodegradan y que sea viable para su comercialización y resistente para poder reemplazar el uso de plásticos convencionales. ¿Los Bioplásticos elaborados a base de materiales orgánicos como el almidón y la fibra vegetal podrán ser una alternativa amigable con el medio ambiente? 17 1.3 Justificación del proyecto Los plásticos convencionales han sido por años el material más utilizado, dominando el mercado por su bajo costo y sus múltiples usos; sin embargo, ha causado mucho daño al medio ambiente desde los inicios de su utilización, existen muchos problemas en el uso de plásticos convencionales como ejemplo el hecho de que no se biodegradan, siendo este el motivo por el cual perduran en nuestro medio durante muchos años, afectando negativamente a la flora y fauna de los ecosistemas, teniendo como el más afectado el ecosistema marino, siendo los ríos, mares y afluentes mayormente contaminados por plásticos. Los bioplásticos son una alternativa que se puede utilizar ya que por sus características pueden ser degradados por microorganismos volviendo así a la naturaleza, siendo éste su principal beneficio, en este trabajo se pretende describir la formulación para la elaboración de un bioplástico a partir de materias primas degradables, y no afecten al medio ambiente, la formulación del biopolímero tendrá como materiales principales almidón y fibra de fácil disponibilidad para poder reducir el uso de plásticos convencionales, y por la naturaleza de su materia prima debe realizarse una formulación adecuada para aportar las características de un plástico convencional, como por ejemplo la similitud de sus propiedades mecánicas. 1.4 Objetivos 1.4.1 General Comparar bioplásticos sintetizados a partir de productos renovables como una alternativa ecológica para la reducción del impacto ambiental. 18 1.4.2 Específicos Describir el impacto ambiental que tienen los plásticos convencionales mediante revisión bibliográfica. Analizar la creciente tendencia del desarrollo de bioplásticos como una alternativa sostenible. Proponer la materia prima para el desarrollo sostenible de bioplásticos que sean amigables con el medio ambiente y de fácil acceso. 19 II MARCO TEÓRICO 2.1 Estado del Arte En la investigación de Mejía (2020), se realizó un estudio sobre el manejo de residuos de plásticos en Colombia debido a que la contaminación de los diversos afluentes se vuelven cada vez más notoria siendo un problema para la flora y fauna que viven en ese hábitat, motivo por el cual muchas empresas han empezado a utilizar alternativas como los plásticos PET y bioplásticos los cuales los productores deben generar procesos de post consumo para hacer una correcta disposición final de los residuos. De acuerdo con la cuarta Asamblea de naciones Unidas parael Medio Ambiente, que logró un acuerdo global para la reducción del consumo de plásticos de un solo uso debido al daño que ha causado en los diversos ecosistemas, plantean que para el 2030 haya una considerable reducción de los productos plásticos de un solo uso trabajando en conjunto con el sector privado encontrando productos asequibles y respetuosos con el medio ambiente (ONU, 2019). Debido a los requerimientos ambientales actuales y a la responsabilidad social que tienen las empresas con el medio ambiente se opta por encontrar nuevas fuentes de recursos renovables para emplearlas en diversas áreas minimizando el impacto ambiental, de esta forma las empresas se han visto en la necesidad de elaborar utensilios, envases y recubrimientos biodegradables, siendo una alternativa eficaz para mitigar el uso de envases convencionales (UNEP, 2021). De acuerdo a datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO) donde se indica que Ecuador tiene el 25% de las exportaciones anuales de banano a nivel mundial , según la investigación Aguiar et al. (Aguiar, García, y Vallejo, 2020) en la revista ciencia digital desarrollaron un bioplástico a partir de los tallos generados durante el proceso de producción del 20 banano no son utilizados, se procedió a la extracción y aclaración de la materia prima obteniendo la fibra del tallo de banano conocida como fibra de musa que es una de las fibras naturales más fuertes del mundo, compuesta por hemicelulosas y lignina, de este material se obtuvo un bioplástico resistente comparado con otros polímeros. Dado a que la industria del reciclaje está muy poco desarrollada se deben plantear alternativas que ayuden a reducir los problemas de contaminación que existen actualmente. Bolio y Velera (2017), elaboraron recipìentes biodegradables a partir de residuos agroindustriales de caña de azúcar, ellos mencionan que extrajeron 50% de fibra pretratada y mediante un tratamiento químico de hidrólisis ácida y blanqueamiento se tuvo un rendimiento del 34% de celulosa final. El petratamiento se inició con hidrolisis ácida, seguido de cloración, extracción alcalina mediante NaOH 20% y finalmente con blanqueamiento utilizando NaCIO 0.5% y posteriormente secado a 60ºC. Los análisis de los difractogramas rayos-X reveló que la celulosa tuvo una cristalinidad de 64% con cristales de un tamaño promedio 2.6 nm. Reafirmando que la fibra de paja de caña puede ser utilizada para elaboración de recipientes biodegradables. En un proyecto de investigación realizado por Zhapán y Mosquera (2019), procedieron a obtener fibras de residuos agrícolas tales como: raquis, hojas de piña, hojas de maíz, coco y bagazo de caña de azúcar. Todos los residuos fueron lavados en agua potable, luego las fibras secas fueron colocadas en estufa a 70°C por 30 horas para raquis y hojas de piña, 36 horas para coco y para el bagazo de caña 48 horas. Como resultados obtuvieron en el blanqueamiento que la fibra obtenida de las hojas de piña fue el resultado más satisfactorio y la fibra proveniente de coco fue no satisfactorio debido a la coloración que tiene; sin embargo, la fibra 21 de coco es la más resistente en las pruebas de resistencia por tanto es un componente viable para utilizarlo en formulaciones para elaboración de productos biodegradables. Los autores Cubilla, González y Montezuma (2019) desarrollaron un material biodegradable a partir de fibra de coco (MC) y otro a base de almidón de cáscara de plátano (MP), realizaron cuatro tratamientos por cada material biodegradable para comparar el tiempo de degradación máxima en días. Los resultados indicaron que para los tratamientos del prototipo MC el T1 se degradó en 40 días, el T2 en 38 días, el T3 en 35 días y por último el T4 en 40 días, mientras que para los tratamientos del prototipo MP el T1 se degradó en 31 días, el T2 en 35 días, el T3 en 30 días y el T4 en 32 días. El análisis de varianza indicó que existen diferencia significativa, y que el material con menor tiempo de degradación es el de cáscara de plátano (T3 MP), mientras que el material de fibra de coco generó durabilidad, resistencia y gran acción antibacterial. Un estudio realizado por los autores Granda y Ramos (2019) sobre la resistencia a la tracción y deformación de bioplásticos obtenidos a partir de almidón de papa Solanum tuberosum indicaron que mezclaron el almidón con cloruro de hidrógeno e hipoclorito de sodio y glicerina como plastificante con el fin de crear un bioplástico, para ello se evaluó la resistencia mecánica y deformación de tracción en función del porcentaje de glicerol para plásticos biodegradables a base de almidón de papa, los porcentajes de glicerina usados en el bioplástico fueron del 3%, 5%, 8%, 10%, 12% para los tratamientos T1, T2, T3, T4, T5 respectivamente. Evidenciaron que proporciones elevadas de glicerina alteran negativamente al producto deseado, indicaron que la muestra T4 de glicerina es la ideal debido a sus propiedades de estabilidad en su masa, plasticidad y factibilidad de procesamiento, la cual tenía las 22 siguientes proporciones: 30% almidón, 50% agua ,10% glicerina, 5% urea y 5% de ácido acético, la muestra presentó una humedad del 8.29%. Ledesma et al. (2021), obtuvieron bioplásticos a partir de almidones de maíz y quinua. Los tratamientos TM3 para el maíz y TQ1 para la quinua son los mejores debido a sus propiedades físico-químicas y mecánicas. Establecen que la mejor formulación para el bioplástico de maíz se obtuvo con 2,5 g de almidón y 35 ml de agua, mientras que para el bioplástico de quinua la mejor formulación se obtiene con 2,0 g de almidón y 25 ml de agua. Estos bioplásticos contienen 0,20 y 0,15 mm de espesor, se caracterizan por ser láminas resistentes, estables, con buena elasticidad y transparencia. La biodegradabilidad de los bioplásticos se efectúa en medio aerobio, anaerobio y agua en base a la norma EN 13432, considerando que la descomposición en medio acuoso fue más eficiente, ya que las láminas se degradan en 20 días el 50% de su estructura. 23 2.2 Bases Teóricas 2.2.1 Plásticos de un solo uso. La Asociación Natural Resources Defense Council (NRDC, 2015), define a los plásticos de un solo uso como productos elaborados con combustibles fósiles (petroquímicos), en el cual están destinados a ser desechados inmediatamente después del uso en pocos minutos, se usan con mayor frecuencia para el envío y el servicio de comida rápida como botellas, envoltorios, pajillas y bolsas, a este grupo se suman los guantes quirúrgicos. El grupo de defensa ambiental Ocean Conservancy encargado de ayudar a formular políticas sobre los océanos, indicaron en su estudio anual que en el 2018 se hallaron cerca de 50 billones de fragmentos de plásticos de un solo uso, mientras que en el 2020 se incrementó a 53 billones (Conservancy, 2019). Un informe emitido por la ONU indicó que los plásticos de un solo uso terminan contaminando el medio ambiente, por parte del comportamiento irresponsable de las personas quienes tienen la cultura de usar y tirar, pero tambien juega un rol muy importante la pobreza de los sistemas de manejo de desechos en los países sobre todo de latinoamérica. Hay unas 640.000 toneladas de redes abandonadas desde el 2009 en el fondo marino en todo el mundo. Si esta tendencia continúa, en 2050 los océanos contendrán más plástico que pescado por peso (ONU, 2017). 2.2.2 Plástico biodegradable. El término “biodegradable” hace referencia a la degradación de un material por medio de microorganismos, tales como algas, hongos, bacterias. Para efectuar la biodegradabilidad es importante las condiciones ambientales que será expuesto el bioplástico tales como temperatura, humedad y presión parcial de oxígeno, los cuales mediránel grado de biodegradación del bioplástico. A diferencia del plástico convencional donde no puede ser degradado por microorganismos y causa erosión 24 liberando partículas tóxicas que ocasionan daños irreversibles en el suelo ya que pierde la mayoría de sus propiedades, el bioplástico por otro lado se degrada de manera rápida por su composición natural y no daña el suelo donde fue biodegradado (ECOEMBES, 2009). 2.2.3 Procesos de biodegradación. Según la revista Greenpeace (2012), existen dos tipos de procesos de biodegradación: Biodegradación aeróbica: Se define como la rotura de un compuesto orgánico en presencia de oxígeno, por la acción de los microorganismos, agua y sales minerales. Biodegradación anaeróbica: Es el proceso en el cual los microorganismos descomponen material biodegradable en ausencia de oxígeno, generando diversos gases, entre los cuales el dióxido de carbono y el metano son los más abundantes, sin embargo, dependerá del tipo de material degradado. 2.2.4 Bolsas biodegradables. Se caracterizan por ser fabricados de fuentes renovables, por lo que ocurre el proceso de biodegradación de manera natural. Se ha popularizado el uso de estas bolsas en los supermercados y hogares lo cual nos permite minimizar las emisiones de dióxido de carbono, la contaminación de los ecosistemas, degradación de suelos, muerte de la fauna marina, entre otros aspectos, a diferencia de los plásticos sintetizados a partir de petróleo, lo que contribuye a mantener entornos más limpios y a cuidar el planeta (Díaz, 2015). 2.2.5 Fibras naturales vegetales. Según Villegas y González (2018), las fibras vegetales también llamadas lignocelulósicas o fibras de plantas incluyen fibras de tallo, hojas, frutas, madera y 25 cereales. La pared celular de las fibras está compuesta por varias capas: Laminilla media, pared primaria, pared secundaria externa, capa media de la pared secundaria, capa interior de la pared secundaria y pared rugosa, se muestra una representación de la distribución de estas capas dentro de la estructura de una fibra natural (Ver Anexos, Figura 6). Las fibras naturales vegetales están constituidas por tres polímeros estructurales: Celulosa, hemicelulosa y lignina, además de compuestos de bajo peso molecular solubles en agua o solventes orgánicos, distribuidos en las capas celulares mencionadas anteriormente (Vargas, 2014). 2.2.6 Celulosa. Es considerado como el polímero natural con mayor abundancia en la naturaleza, se encuentra en las frutas, las hortalizas, algas, en el caparazón o estructura de algunos animales marinos y en los cereales, como constituyente estructural de las paredes celulares, y también la producen ciertos microorganismos. En el arroz, el maíz, el trigo, y cebada se localiza en el pericarpio, y en el germen junto con la hemicelulosa y la lignina, representando 1.0, 2.5 y 2.0% del grano, respectivamente Gañan et al. (2017), Podemos observar la estructura de la celulosa (Ver Anexos, Figura 7). 2.2.7 Hemicelulosa. Se emplea para referirse a un grupo muy extenso de polisacáridos con diversos tipos de monómeros (heteropolisacáridos) que se localizan principalmente en la pared celular, y que son muy distintos a la celulosa o al almidón. Generalmente son solubles en soluciones alcalinas concentradas 18 a 24% de los hidróxidos de sodio o de potasio, presentan una estructura amorfa (aun cuando algunos tipos desarrollan una forma fibrilar), y actúan como agentes cementantes en el tejido 26 vegetal. Su composición química se basa en la unión glucosídica de distintos monosacáridos, sobre todo pentosas (arabinosa y xilosa), hexosas (glucosa, manosa y galactosa), ácidos urónicos (galacturónico y glucurónico) y algunos desoxiazúcares (Cabrera, 2021). 2.2.8 Tratamiento superficial en fibras naturales vegetales. El método más comúnmente utilizado para remover materiales no celulósicos de las fibras naturales es el tratamiento alcalino en el cual se usa hidróxido de sodio para remover pectina, lignina, agua y hemicelulosas solubles (Sánchez y Patiño, 2020). Este tratamiento interrumpe la pared celular, disuelve la hemicelulosa y la lignina, hidrolizando ésteres del ácido acético, hinchando a la celulosa contenida en los diferentes estratos por lo que la biodegradabilidad de la pared celular se incrementa, debido a la separación de los enlaces entre la lignina y la hemicelulosa, los grupos hidroxilo alcalinos presentes (OH) entre las moléculas se descomponen, estos reaccionan con las moléculas de agua (H-OH) y salen de la estructura de las fibras. Las moléculas reactivas restantes forman grupos de celda fibrilar O-Na+ entre las cadenas de celulosa. Debido a esto, los grupos hidroxilo hidrofílicos se reducen y aumentan la propiedad de resistencia a la humedad de las fibras, es decir, se reduce su carácter hidrofílico, dando como resultado una superficie de la fibra más uniforme debido a la eliminación de microhuecos y por lo tanto la capacidad de transferencia de esfuerzo mejora (Vargas, 2014), representación esquemática de la estructura de las fibras naturales (Ver Anexos, Figura 8). 2.2.9 Almidón. Ariztizabal y Sánchez (2017), mencionan que después de la celulosa, es probablemente el polisacárido más abundante e importante desde el punto de vista 27 comercial, también se lo conoce como fécula, este polímero de fuentes naturales se encuentra constituido por gránulos que presentan una configuración macromolecular con capas organizadas, en el cual su particularidad dependerá de la fuente que lo proceda, se encuentra abundantemente en las semillas de cereales, los tubérculos y en algunas frutas como polisacárido de reserva energética. 2.2.10 Propiedades estructurales del almidón. El almidón está formado por dos estructuras poliméricas: amilosa y amilopectina, las cuales se encuentran constituidas por unidades de glucosa. La amilosa es un polímero lineal, mientras que la amilopectina es un polímero ramificado, es importante el vínculo que se forma entre ambas estructuras para la elaboración de películas lo cual tiene dominio en propiedades mecánicas y físicas de las mismas (Criollo, 2019). 28 2.3 Base legal 2.3.1 Constitución de la República del Ecuador (2008). En la Constitución de la República del Ecuador, según el Plan del buen vivir (2017), se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, Sumak Kawsay, por lo que en el siguiente artículo indica: Art. 14.- Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país, la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios naturales degradados (p.14). Este artículo promueve un mensaje de que debemos cuidar el medio ambiente de nuestro país y ayudarlo para evitar daños ambientales, por lo que en el presente trabajo se pretende generar una nueva alternativa ecológica. Según el Plan del buen vivir (2017), el objetivo 7 es garantizar los derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad ambiental territorial y global, para esto según su artículo dice: Art. 73.- La Constitución de la República del Ecuador, obliga al Estado a aplicar “medidas de precaución y restricción para las actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de ecosistemas o la alteración permanente de ciclos naturales” (p.37). Art. 313.- La Constitución de la República del Ecuador, determina “el Estado se reserva el derecho de administrar, regular, controlar y gestionar los sectores estratégicos, de conformidad con los principios de sostenibilidad ambiental, precaución, prevención y eficiencia” (p.133). Los sectores estratégicos, por lo tanto,son áreas de decisión y control exclusivo del Estado, siendo la biodiversidad uno de ellos. Con este artículo se refuerza la afianza en contribuir con el medio ambiente, evitando el uso de plásticos cambiándolos por productos biodegradables. 29 2.3.2 Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2588:2012 Disposición de productos plásticos en desuso provenientes del sector agrícola. Requisitos. Esta normativa deja claro los requisitos que deben cumplir la disposición de los productos plásticos en desuso provenientes de la industria agrícola, aplica a los tipos de fundas, mangas, láminas y películas plásticas en desuso que son utilizadas en el sector agrícola, esta norma exceptúa los envases correspondientes a plaguicidas. Se indica que los plásticos en desuso deben ser entregados únicamente a personas naturales o jurídicos, públicas o privadas que cuenten con una regularización ambiental de acuerdo a su actividad, se deben mantener procedimientos de identificación, manejo, almacenamiento, protección y la recuperación (INEN, 2012). 2.3.3 Noma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2643:2012 Especificación para plásticos compostables. Esta norma establece los requisitos en las propiedades y especificaciones que deben tener los plásticos compostables, incluyendo la biodegradación de los mismos a una tasa comparable a las de las materias compostables ya conocidas. Se aplica a los productos plásticos diseñados para ser compostados en diferentes instalaciones de compostaje. Algunos de los requisitos generales son la desintegración durante el compostaje, lo cual nos indica que el material debe desintegrarse durante el compostaje y no debe presentar cantidades significativas durante el tamizado previo a la distribución final del compost. El material compostable no debe tener efectos adversos en el crecimiento de plantas, los materiales no radiomarcados el periodo de ensayo no debe ser mayor a 180 días y en el caso en los que se utilicen materiales radiomarcados no debe ser mayor a 365 días (INEN, 2012). 30 III MATERIALES Y MÉTODOS 3.1 Diseño metodológico El estudio presente es de tipo descriptivo, debido a que su principal objetivo es estudiar las formas alternativas de sintetizar biopolímeros utilizando materiales renovables para la reducción del impacto ambiental, se utilizó estudios e investigaciones de otros autores para encontrar alternativas viables para la reducción del impacto ambiental que tienen los plásticos, sirviendo, así como base para posteriores estudios. Por consiguiente, esta investigación es de tipo no experimental debido a que no se realizará un producto. Es de tipo descriptiva y explicativa, porque se utiliza como metodología de desarrollo del proyecto una revisión bibliográfica pertinente, además, de utilizar la técnica de observación y análisis de datos, la cual se basa en observar estudios realizados por otros autores que sea referentes al tema desarrollado, motivo por el cual se desarrollaron los objetivos planteados, la problemática y el desglosamiento de la información fundamental en base a hechos científicos. Para ello se tomaron referencias de los últimos 5 años como información base, posteriormente se analizó toda la información obtenida y se comprobó su validez para ser aplicados al presente estudio. 3.1.1 Recursos. En el desarrollo del presente estudio se utilizaron fuentes de información como revistas digitales provenientes de Google académico y de bibliotecas prestigiosas, así como la biblioteca virtual de la Universidad Agraria del Ecuador. Además de contar con el recurso humano importante para la ejecución del presente estudio. Los cuales fueron el asesoramiento del tutor designado por la 31 Universidad Agraria del Ecuador y el autor intelectual quien desarrolló esta investigación. 3.1.2 Materiales. Como materiales utilizados en el presente estudio tenemos a continuación: Google Scholar Revistas Digitales Periódicos Digitales Sitios web de organismos gubernamentales Sitios web de organismos internacionales Libros relacionados al tema Centro de información de la Universidad Agraria del Ecuador (CIA) Artículos científicos de revistas Como recursos se utilizaron: Computador personal (Laptop) Hojas Impresora Internet 32 3.2 Cronograma de actividades Figura 1. Cronograma de actividades Pilay, 2022. 33 RESULTADOS 4.1 Descripción del impacto ambiental que tienen los plásticos convencionales mediante revisión bibliográfica 4.1.1 Plásticos de un solo uso en Ecuador. Conservancy (2019), informó que solo en las playas de Ecuador, se recogieron 53.362 colillas de cigarrillos, 63.873 envoltorios de comida, 86.694 botellas plásticas de bebidas, 59.957 tapas plásticas de botellas, 54.372 bolsas plásticas, 23.391 sorbetes, 76.633 contenedores de comida de plástico, 51.977 tapas plásticas y 35.053 empaques para comida de poliestireno, por lo que la organización emitió un llamado al gobierno que cursaba dicho periodo legislativo. Según indica en la páagina web del Ministerio de producción, comercio exterios, inversiones y pesca (2019), el ex mandatario Lenin Moreno y el ex ministro del ambiente Marcelo Mata anunciaban en sus redes sociales que Ecuador se encaminaba a la eliminación de los plásticos de un solo uso, para fortalecer el compromiso con la lucha ambiental, en el cual afirmaban que en un plazo de tres meses se reunirian con la industria para eliminar el plástico de un solo uso por lo que se hizo una invitación a la ciudadanía a unirse a esta causa. La iniciativa de regular los plásticos de un solo uso en Ecuador ya estaba en el radar del Ministerio del Ambiente, el 21 de mayo del 2019, en el marco del encuentro Construcción de políticas y estrategias nacionales para la protección y conservación de recursos naturales, la Consejera Ministerial Karina Barrera, dio a conocer que ya se trabajaba en una iniciativa de reglamentación del uso del plástico, en el cual entraban los productos como las bolsas plásticas oxibiodegradables, tarrinas, tapas para vasos y tazas, vajilla y cubiertos plásticos, además de removedores y mezcladores, sorbetes y recipientes plásticos para el 34 transporte de alimentos y envases elaborados con espuma flex y de poliestireno expandido (Ministerio del Ambiente, 2019). El 05 de noviembre del 2020, la Asamblea Nacional aprobó la medida de prohibición de fabricación del plástico de un solo uso, así como también su importación y comercialización como bolsas, sorbetes, contenedores entre otros productos aunque da un plazo de tres años para la vigencia total de esta decisión, la norma establece que los artículos plásticos deberán contener un 60% de materia prima reciclada y que habrán sanciones entre 400 y 80.000 dólares para los que incumplan la ley (Ministerio del Ambiente, 2020). El impacto ambiental que ha sufrido durante años el planeta por culpa de los plásticos de un solo uso sin duda se han visto reflejados en la contaminación que atravesamos hoy en día tanto en tierra como en el mar, siendo este último uno de los más afectados por el consumo excesivo de plástico como algunos ejemplos de residuos plásticos que encontramos son en su mayoría botellas, envases de recubrimiento, bolsas plásticas entre otros productos plásticos que quedan inutilizables una vez pasado su tiempo de vida útil (Libera, 2019). 4.2 Mención de la creciente tendencia del desarrollo de bioplásticos como una alternativa sostenible En la actualidad tenemos una variedad de productos biodegradables que pueden reemplazar el plástico convencional, como es el caso de las bolsas bioplásticas y recubrimientos alimenticios, estos hechos en su mayoría de elementos orgánicos que pueden ser reducidos en el medio ambientesin causar un impacto en el lugar en donde se van a degradar a diferencia de los plásticos comunes los cuales demoran cientos de años en reducirse y causan erosión a la tierra y un daño inimaginable a la flora y fauna. En los últimos meses se ha llevado a cabo una 35 declaración histórica en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre los Océanos en Lisboa en busca de ampliar las acciones innovadoras y con soporte científico encaminadas a reducir la emergencia oceánica de la perdida de hábitats, la acidificación de los océanos y la degradación de los ecosistemas (ONU, 2021). Se acordaron tomar medidas para fortalecer, entre otras cosas las economías azules y las áreas marinas protegidas y la lucha contra la contaminación marina, en la cual se declaró que “Nuestros océanos, nuestro futuro, nuestra responsabilidad” solicitando a los gobiernos que emprendieran mayores esfuerzos para prevenir, reducir y eliminar los desechos plásticos encontrados en el mar, incluidos los plásticos y microplásticos de un solo uso a través de nuevos enfoques integrales del ciclo de vida, el fomento del reciclaje y la gestión integral de los desechos. Se planteó establecer un comité intergubernamental de negociación para la elaboración de un instrumento jurídico que vincule a todos los implicados en el tema de la contaminación por plásticos. Los estados miembros aprobaron una resolución que permita forjar el acuerdo para el 2024 (ONU Programa para el medio ambiente, 2022). Alrededor del mundo los plásticos que están teniendo un creciente uso son los plásticos biobasados, los cuales son aquellos que se fabrican a partir de la biomasa (materia orgánica) que compone a los seres vivos, esto se denomina como recursos renovables, estos bioplásticos están compuestos generalmente por plantas, algas y microorganismos, en algunos casos son elaborados a partir de residuos de diferentes industrias. Se diferencia de los biopolímeros que se generan directamente en la naturaleza como el almidón, proteínas, quitosano entre otros, los plásticos biobasados requieren de etapas de procesamiento químico, las etapas se dividen entre el procesamiento de algún componente extraído de plantas, el 36 proceso más común parte de la producción de etanol, ácido láctico y otros compuestos a partir de la fermentación del almidón de las plantas para después ser transformado en monómeros que darán origen al plástico como el caso del ácido poliláctico (PLA), polietileno, polipropileno entre otros que tienen las mismas propiedades que los plásticos obtenidos del petróleo, cabe recalcar que a pesar de ser origen biobasado no implica que sea biodegradable, pero existen casos como el PLA que reúne las condiciones para ser biodegradado, sin embargo, esto dependerá del tipo de materiales con los que se desarrolló y su estructura química (Vázquez, Espinosa, Beltrán, y Velasco, 2021). 4.3 Propuesta de la materia prima para el desarrollo sostenible de bioplásticoos que sean amigables con el medio ambiente y de fácil acceso Una alternativa que se presentó en este estudio fue la utilización de almidones y fibras vegetales de diferentes fuentes, siendo las más utilizadas almidones de yuca, maíz, papa, y fibras resultantes de procesos agroindustriales, como ejemplos tenemos de piña, hojas de maíz, cabuya, coco, cebada, bagazo de caña de azúcar entre otros, obteniendo así bioplásticos que son amigables con el medio ambiente, y que pueden ser una alternativa viable debido a la disponibilidad de su materia prima, y a sus características similares a las de un plástico convencional. En la investigación realizada por Meza (2016), se desarrolló un bioplástico a base de almidón residual de cascaras de papa. Para el procedimiento del bioplástico utilizó 5 mL de glicerina esta cantidad brinda flexibilidad al polímero, 3mL de ácido acético y extrajo el 35.06% el cual contenía 26.21 % de amilosa y 73.79% de amilopectina, utilizó 10 g de dicho almidón para la formulación y 60 ml de agua destilada. El bioplástico fue expuesto a una temperatura de 150°C. Los resultados finales mostraron que la resistencia y deformación en tracción de 37 bioplástico a base almidón de cáscaras de papa, fueron de un esfuerzo máximo de 1,47 MPa y una elongación máxima de 19.99% en el ensayo de tracción. Para la biodegradabilidad utilizó un compost con pH de 7.02 con una humedad del 50%, conformado por 60% de residuos verdes y 40% de excreción animal, dicho compost fue pasado por un tamiz de 2 mm de diámetro para separar los restos de piedras, ramas y otros materiales. La biodegradabilidad aérobica indicó que el bioplástico presenta un nivel de biodegradación de 64.21% en 92 días. Por otro lado, tenemos la investigación de Avellán et al. (2020) quienes sintetizaron un biopolímero a partir de almidón de maíz. Para su síntesis utilizaron 17 ml de agua destilada con 5.72g de almidón de maíz, se mezclaron constantemente hasta homogenizar a una temperatura constante de 70ºC, adicionalmente se agregaron 1.7 ml de glicerina con una agitación constante, luego añadieron 3 ml de ácido acético al 3% v/v hasta percibir vapor en la sustancia formadora, se formó la lámina sobre una placa de vidrio, posteriormente secada al sol. Para la prueba de biodegradabilidad se utilizaron 4 recipientes en donde dos de ellos se tomó 10 ml de solución 0.025 N de Ba(OH)2 y en los otros dos restantes 60g de tierra abonada con 20 ml de agua destilada, en el recipiente que contenía la tierra se adicionó 5g de bioplástico, y se introdujo una manguera que conectara los dos recipientes diferentes respectivamente, para la titulación utilizamos HCl 0.1N , titulando la cantidad de Ba(OH)2 del recipiente donde se encontraban los 10 ml inicialmente, obtuvimos como resultado de dicha titulación que no hubo cambios en la coloración, sin embargo existió una formación precipitada color blanco lo que indica la formación de BaCO3, comprobando de esta manera la biodegradación. Se calculó el peso de la masa inicial que fue de 5 g y final del proceso que sobró 0.53 g sin degradar lo cual indica un 89.40% de biodegradación. 38 Tenemos que los materiales mayormente utilizados y viables para la elaboración de bioplásticos según la evidencia bibliográfica debido a su disponibilidad y a sus características son: Tabla 1. Materiales viables para la elaboración de bioplásticos Matriz: Adicionales: Agente plastificante: Fuente bibliográfica Almidón de Maíz Cáscara de mango Glicerina, ácido acético (Chinchayhuara Capa y Quispe Llaure, 2018) Proteína de Ajonjolí - Goma guar (Sayavedra y Rodríguez, 2018) Cascarilla de Arroz (polihidroxialcanoa to) Cupriavidus necator - (Remedios Montenegro, 2020) Harina de yuca Polvillo de fique Glicerol USP (Navia, Villada, y Ayala, 2013) Almidón de Papas - Glicerol, ácido acético Meza et al. (2019) Residuos de cascara de Yuca - Cera de abeja (Briones Muñoz y Riera, 2020) Proteína de Soja - Glicerol puro Álvarez et al. (2018) Almidón de Yuca (Biomasa) Ralstonia eutropha Malagón et al. (2017) Proteína de Guisante - Glicerina Rubio et al. (2020) Almidón de Papa. Mucílago de nopal y sábila Glicerina Moreno et al. (2017) Almidón de Pituca Suero de leche Glicerina, ácido acético (Quinde Gálvez y Zacarías Madrid, 2020) Almidón de Yuca Fibra de Cabuya Glicerina, ácido acético (Balla Paltan, 2022) Materiales de fácil disponibilidad para la elaboración de bioplásticos Pilay, 2022 39 CONCLUSIONES Se describió con eficacia en base a estudios recientes el impacto ambiental que los plásticos están ejerciendo en el medio ambiente, como esto nos afecta a todos, y el peligro que conlleva su uso en exceso el cual ha aumentado a través de los años, teniendo como consecuencias el cambio climático y la pérdida de biodiversidad,por medio de recopilación de datos de organismos internacionales como la ONU. Se mencionó la creciente tendencia que tienen las compañías de promover el consumo de bioplásticos por sobre los plásticos comunes debido a las nuevas reformas y recomendaciones que han llegado de los organismos internacionales, debido a que ya no es sostenible la producción de más plásticos de un solo uso por las consecuencias catastróficas que ha causado su uso, motivo por el cual se busca exhaustivamente nuevas formas de reducir la contaminación utilizando alternativas para los envases y utensilios como los bioplásticos, además de elaborar una planificación para la debida gestión de desechos evitando que lleguen a lugares no deseados. En ecuador al ser un país que tiene una gran producción agrícola la mayoría de residuos pueden ser utilizados para la elaboración de nuevos tipos de envases. Se expuso varios estudios realizados sobre bioplásticos que han sido desarrollados en base a experimentación de otros autores, sus propiedades, los materiales que utilizaron y los métodos para obtener un bioplástico que sea sintetizado a base de materiales renovables, de fácil acceso y que sean amigables con el medio ambiente, también se elaboró una tabla que compila los materiales utilizados por otros autores en el desarrollo de distintos tipos de bioplásticos se muestran los materiales más utilizados como es el caso de los almidones, fibras 40 pasaron por un proceso de extracción para ser utilizada de manera óptima, microorganismos productores de PHA, gomas, ácido acético y glicerina que es el plastificante más utilizado en la elaboración de diferentes tipos de bioplásticos. Existe una incidencia en el uso de almidones como matriz para la elaboración de la mayoría de bioplásticos en combinación con la glicerina como agente plastificante, sin embargo, existe un grupo de bioplásticos que son elaborados a partir de otros productos como es el caso de los subproductos de industrias de extracción de aceite como es la torta de proteína de ajonjolí la cual es combinada con goma guar, lo cual indica que las gomas naturales y otros productos ricos en proteínas pueden ser aprovechados para la elaboración de biopolímeros, de la misma forma que aprovechando el uso de microrganismos se obtienen otro tipo de bioplásticos como los elaborados a partir de biomasa, a fin de cuentas todos los bioplásticos están orientados a la reducción del consumo de plásticos de un solo uso y al aprovechamiento de los recursos renovables que son desechados. 41 RECOMENDACIONES Concientizar a la población que los usos excesivos de los plásticos están causando daños irreparables al planeta, basta con la observación de datos de los organismos internacionales como la ONU que buscan disminuir la contaminación ambiental y crear legislaciones que promuevan la responsabilidad social de las empresas para con el medio ambiente. Fijarse en la continua innovación de los empaques y utensilios, cada vez hay más industrias que buscan utilizar alternativas que sean amigables con el medio ambiente, un ejemplo es el uso los diferentes subproductos orgánicos que desechan las industrias para la elaboración de bioplásticos y así poder aportar con la reducción del impacto ambiental y a la reducción del uso de plásticos convencionales. Asegurarse de que los materiales que se utilizarán no tengan un impacto negativo en el medio ambiente buscando el menor impacto posible. Se debe tener en cuenta las propiedades mecánicas de los bioplásticos, las cuales deben ser parecidas a la de los plásticos comunes, para ello se debe tener un procedimiento efectivo y la continua experimentación para el desarrollo de nuevos productos que sean biodegradables. 42 BIBLIOGRAFÍA Aguiar C., S. A., García V., M. J., & Vallejo A., S. M. (2020). 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Numero de toneladas ingresadas en Guayaquil Alianza Basura Cero Ecuador, Castillo, 2022. 52 Figura 4. Toneladas ingresadas en Quito Alianza Basura Cero Ecuador, Castillo, 2022. Figura 5. Toneladas ingresadas en Tulcán Alianza Basura Cero Ecuador, Castillo, 2022. 53 Figura 6. Estructura de la celulosa Badui, 2006. Figura 7. Representación esquemática de la estructura de las fibras naturales: (i) sin tratamiento alcalino, (ii) con tratamiento alcalino. Vargas, 2014.