Ensayos de biodegradación anaerobia

En AIMPLAS realizamos ensayos para evaluar el comportamiento de los materiales plásticos bajo condiciones de biodegradación anaerobia, simulando las condiciones de los reactores anaerobios, y determinando si un plástico es biodegradable bajo condiciones anaerobias o no. Además, también optimizamos los procesos de biodegradación anaerobia ajustando los nutrientes necesarios para mejorar la producción de biogás y la biodegradación de polímeros.

¿En qué consiste la biodegradación anaerobia?

La sostenibilidad y la contaminación del medio ambiente es una preocupación cada vez mayor en la sociedad, por ello, en ciertos casos la sustitución de materiales plásticos convencionales por plásticos biodegradables puede ayudar a aliviar la contaminación de los diferentes ecosistemas, ayudando a la gestión adecuada de los residuos. .
La biodegradación de materiales plásticos viene determinada por el medio en el que esta biodegradación se lleve a cabo, es decir, un material puede ser biodegradable en un medio como el compostaje, pero no serlo en otro medio como el suelo. Esto es debido a las diferentes condiciones que hay en cada uno de los medios como temperatura, ausencia-presencia de oxígeno o densidad de microorganismos.
Los digestores anaerobios son ampliamente utilizados en sectores como ganadería, agricultura o aguas residuales, a estos digestores pueden llegar materiales plásticos, y por tanto, es necesario conocer el comportamiento de estos materiales en condiciones representativas de la digestión anaerobia.

Digestión anaerobia

En la digestión anaerobia se produce la degradación anaerobia de la materia orgánica mediante la acción conjunta de diversos microorganismos, es decir, en condiciones de ausencia de oxígeno.

Los digestores anaerobios pueden trabajar en condiciones mesófilas (37ºC) o en condiciones termófilas (52ºC). En condiciones termófilas los digestores presentan una mayor eficacia en cuanto a la degradación de materia orgánica y a la producción de biogás.

En cuanto a los productos generados a partir de la degradación se obtiene principalmente nueva biomasa y biogás, una mezcla de gases compuesta por metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂) y trazas de ácido sulfhídrico (H₂S), que tiene un alto potencial para la producción de electricidad y/o calor.

Etapas de la digestión anaerobia

El proceso en sí mismo se divide en 4 etapas:

Hidrólisis, donde los microorganismos secretan al medio enzimas extracelulares que permiten la ruptura de moléculas de cadena larga convirtiéndolas en moléculas asimilables por los microorganismos;
Acidogénesis, donde los microorganismos acidogénicos transforman esas moléculas de cadena más corta en ácidos grasos volátiles tales como el ácido propiónico, ácetico o valérico;
Acetogénesis, donde los ácidos grasos volátiles son transformados a ácido acético;
Metanogénesis, donde los microorganismos metanogénicos utilizan el acético y el H₂ y el CO₂ para obtener como producto final CH₄ y CO₂.

Normas para evaluar la biodegradación anaerobia

Para evaluar el comportamiento de materiales plásticos en condiciones de biodegradación anaerobia existen diferentes normas como la ASTM D5511 y su homóloga europea UNE-EN ISO 15985, donde se comprueba la biodegradación de plásticos bajo condiciones anaerobias óptimas.

El ensayo está diseñado para realizarse en un tiempo corto, de 15 a 30 días, ya que intenta replicar los digestores anaerobios, y estos reactores no suelen trabajar con tiempos de retención superiores a 30 días.

El seguimiento de la biodegradación se realiza mediante la medición de la producción de biogás a lo largo del ensayo, de forma que conociendo la cantidad producida podemos conocer el carbono orgánico liberado en forma de biogas, y por tanto, el porcentaje de biodegradación a lo largo del ensayo.