Este documento trata sobre los polímeros biodegradables. Explica que son polímeros que pueden ser degradados por microorganismos para dar CO2, H2O y sales minerales. Se clasifican en naturales como el almidón y sintéticos como el ácido poliláctico. Tienen aplicaciones en medicina, agricultura y empaques para reemplazar plásticos contaminantes. Se biodegradan por mecanismos como fotodegradación, hidrólisis y biodegradación en la que enzimas microbianas descomponen el

1. Laura Aguado González
CURSO 2018-2019 | INGENIERÍA MECÁNICA
MEMORIA: TRABAJO
DE
PROFUNDIZACIÓN
POLÍMEROS BIODEGRADABLES

2. 1
ÍNDICE
• Definición y origen: 2
• Clasificación y estructura: 3
• Ventajas y desventajas: 4
• Aplicaciones y usos:
5
• Mecanismos de degradación: 6

3. 2
DEFINICIÓN Y ORIGEN
¿QUÉ SON LOS POLÍMEROS BIODEGRADABLES?
Los polímeros biodegradables son aquellos polímeros que experimentan
reacciones de degradación resultantes de la acción de microorganismos tales
como bacterias, hongos y algas, bajo condiciones que naturalmente ocurren en
la biosfera en un periodo corto de tiempo para dar CO2, H2O, sales minerales y
nueva biomasa.
ORIGEN
El origen de los polímeros biodegradables no está claro, ya que se han
encontrado muestras muy antiguas de su uso.
El concepto de polímero biodegradable fue introducido por primera vez en la
década de 1980.
En 1992 un protocolo de prueba de estos polímeros fue aprobado para comenzar
a investigarlos y tratar con ellos.
A lo largo del tiempo, se han creado diversas organizaciones para su supervisión
y desarrollo.
Hay dos grandes clases de polímeros, las cuales tienen orígenes muy distintos:
naturales y sisnteticos.
Naturales: no se conoce con exactitud cuando comenzaron a usarse este tipo de
polímeros pero se han encontrado muestras de su uso en medicina en el año
100 DC.
Sintéticos: en 1907. Leo Baekeland creo por primera vez la Baquelita. Poco
después, en 1908, el celofán fue creado por Joques Branderberger.

4. 3
CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA
CLASIFICACIÓN
Debido a la diversidad de estos polímeros, estos pueden clasificarse en varios
grupos.
Atendiendo a su origen:
• Naturales: se extraen de animales marinos, vegetales e incluso bacterias.
Ejemplos de este tipo de polímeros son el almidón, la celulosa, los
polisacáridos, las proteínas o los polihidroxialcanoatos.
• Sintéticos: los más importantes son el ácido poliláctico y la
policaprolactona, tanto por su facilidad de obtención y procesabilidad,
como por su versatilidad y obtención relativamente económica.
• Sintetizados por microorganismos: son polímeros que se sintetizan
biotecnológicamente con bacterias, como los polihidroxialcanoatos.
ESTRUCTURA
La estructura general de estos polímeros está formada por enlaces de éster,
amida y éter. Tienen estructuras complejas.

5. 4
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas:
• Se producen a partir de fuentes renovables.
• Impacto ambiental reducido.
• Posibilidad de ser compostables.
• Su biodegradación produce O2 y agua.
• No es tóxico.
• Rápida reducción másica y volumétrica de residuos.
• Capaz de degradarse a velocidades controladas.
Desventajas:
• Es necesario un control respecto al proceso de degradación.
• Baja resistencia a la humedad.
• Reciclado mecánico más complejo, por su menor resistencia a la
temperatura y a la acción mecánica.

6. 5
APLICACIONES Y USOS
Los polímeros biodegradables presentan un interés significativo para diversos
campos como la medicina, la agricultura y el empaque.
En la actualidad están siendo investigados para fabricar fármacos.
Medicina:
Se han obtenido grandes avances en cirugía y en la realización de
prótesis, implantes o ingeniería de tejidos.
Agricultura:
Recientemente, ha sido descubierto un nuevo polímero alternativo que se
biodegrada en el suelo agrícola y se reintegra en el medio ambiente sin
causar contaminación.
Empaque:
Son empleados para reducir el volumen de residuos plásticos. Además,
tienen la ventaja de ser obtenidos económicamente.

7. 6
MECANISMOS DE BIODEGRADACIÓN
Fotodegradación
Por la acción de los rayos ultravioleta pierden resistencia y se fragmentan en
partículas muy pequeñas. Ocurre debido a la energía de la luz ultravioleta
procedente de la radiación solar es mayor que la energía de unión de los enlaces
moleculares. Existen patentes de aditivos que agregados al polietileno aceleran
la fotodegradación considerablemente.
Degradación térmica
Degradación causada por calor que conduce a un cambio significativo de la
estructura física y química de un material, debida a la variación de la temperatura
y la ruptura de los enlaces covalentes del material.
Degradación hidrolítica
Se produce como consecuencia del contacto del material con un medio acuoso.
La penetración del agua dentro de la matriz provoca el inflamiento, ruptura de
puentes de hidrogeno intermoleculares, hidratación de las moléculas y
finalmente la hidrolisis de los enlaces inestables. La rotura de los grupos
funcionales por hidrólisis, puede suceder tanto en la cadena principal como en
los sustituyentes laterales.

8. 7
Biodegradación
Transformación y deterioro que se produce en el polímero debido a la acción de
enzimas y microorganismos como bacterias, hongos y algas. La biodegradación
puede ser parcial o total. Los compuestos orgánicos se descomponen o
degradan a compuestos simples.
Degradación oxidativa
Los aminoácidos presentes en el polímero reaccionan con el oxigeno del
ambiente, rompiendo la estructura del polímero y destruyéndose este poco a
poco.