Estudio de la degradación de la polilactida (PLA) y el polihidroxibutirato (PHB) en suelo, compost y residuo sintético

Abstract

[ES] El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es realizar una contribución al estudio de la degradación de dos biopoliésteres en diferentes tipos de sustratos. Estos materiales, la polilactida (PLA) y el polihidroxibutirato (PHB), son polímeros de origen renovable y biodegradables, cuya utilización permitiría reducir el consumo de recursos fósiles, así como minimizar el impacto ambiental una vez que el material ha llegado al final de su vida útil. Los sustratos utilizados en este estudio fueron un medio sintético enriquecido, suelo normalizado y compost procedente de una planta de compostaje de residuos vegetales, todos ellos preparados según estrategias normalizadas: UNE-EN ISO 20200, UNE-EN ISO 17556 y UNE-EN ISO 14855-1. Para realizar el estudio de degradación se consideraron diferentes técnicas de caracterización, como el análisis gravimétrico y termogravimétrico (TGA), la calorimetría diferencial de barrido (DSC), la cromatografía de permeación en gel (GPC), la espectroscopía de infrarrojos con reflectancia total atenuada (FTIR-ATR) y la microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM). Gracias a ellas se pudo monitorizar los cambios en la masa, la apariencia, la estabilidad termo-oxidativa, la microestructura, las propiedades térmicas y la masa molar producidas por efecto de la degradación. Una vez analizados los resultados se proponen procedimientos adecuados para realizar una gestión satisfactoria de los residuos basados en los materiales estudiados.

[EN] This Final Degree Project is focused on making a contribution to the study of the effect of the temperature and the substrate type on the biodegradation of two biopolyesters: polylactide (PLA) and polyhydroxybutyrate (PHB). These materials are polymers of renewable and biodegradable origin, whose use would reduce the consumption of fossil resources, as well as minimize the environmental impact once the material at the end-oflife stage. The substrates used in this study were an enriched synthetic medium, standardized soil and compost from a waste composting plant, all of them prepared according to standardized procedures, following the UNE-EN ISO 20200, UNE-EN ISO 17556 and UNE-EN ISO 14855-1 standards. In order to evaluate the biodegradation, different characterization techniques were considered, such as gravimetric and thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), gel permeation chromatography (GPC) and scanning electron microscopy field (FE-SEM). These techniques allowed to monitor the changes in the mass, the macro and microscopic appearance, the thermo-oxidative stability, the microstructure, the thermal properties and the molar mass as a consequence of the degradation. Once the results have been analysed, adequate procedures are proposed to carry out a satisfactory management of the waste based on the studied biopolyesters .