Incomplete learning and limit beliefs

El análisis del ciclo de vida proporciona la más valiosa característica, ya que la producción de PLA es respetuosa con el medioambiente comparado con otros productos. La gama existente de plásticos petroquímicos es diversa, especializada y consolidada, de modo que comparaciones precisas y exactas con el PLA, un producto simple que realiza funciones múltiples, son difíciles, especialmente considerando el gran número de categorías de impacto que se comparan.

La Fig. 28 muestra los requisitos de energía de combustibles fósiles y de recursos renovables para el PLA1, el PLA B/WP y para otros polímeros cuya materia prima proviene de la industria petroquímica. Los datos para los polímeros que proceden del petróleo se han obtenido de la asociación de fabricantes de plásticos en Europa (APME), por lo que los datos son válidos para los polímeros producidos en Europa.

28,4 3,8 1,1 0,4 0,6 8,8 11,4 14,9 0,4 12,8 0 5 10 15 20 25 30

Provisión de maiz: energía renovable (16,3 MJ/kg maiz)

Maiz: energía bruta usada en operaciones de suministro (fertilizantes, pesticidas,…) Maiz: energía bruta usada en electricidad y

combustibles

Transporte: Energía bruta usada en transporte del maiz

Dextrosa: energía bruta usada en operaciones de suministro y WWT

Dextrosa: energía bruta usada en electricidad y combustibles

Ácido láctido: energía bruta usada en operaciones de suministro y WWT

Ácido láctido: energía bruta usada en electricidad y combustibles

PLA: energía bruta usada en operaciones de suministro y WWT

PLA: energía bruta usada en electricidad y combustibles

MJ/kg PLA

Energía fósil 54,1 MJ/kg PLA

Fig. 28 Requisitos de energía fósil del PLA1, el PLA B/WP y de algunos polímeros petroquímicos‡

En la Fig. 28 se observa que el sistema de producción de la primera generación de polilactida (PLA1) utiliza 25-55% menos de energía fósil que los polímeros ―petroquímicos‖. Si tenemos en cuenta las mejoras que se desean hacer en el proceso (PLA B/WP), el uso de la energía proveniente de combustibles fósiles se puede reducir hasta un 90% comparado con cualquiera de los polímeros petroquímicos que podrían ser substituidos. Esto también supondría una significante reducción en las emisiones al aire y al agua que provienen del uso de energía fósil.

Se debe tener en cuenta que los datos referentes al PLA1 y al PLA B/WP son estimaciones. A pesar de los años en los que se lleva desarrollando, el proceso de fabricación comercial del PLA está en sus inicios. Si la experiencia de los polímeros obtenidos a partir del petróleo ofrece alguna enseñanza, es que las mejoras implementadas en el proceso conducen a una reducción de costes. Esto se debe a que la búsqueda de mejoras en el coste por razones competitivas frecuentemente se ha realizado en el consumo de energía debido a su alta contribución en el coste total.

‡

PC = policarbonato, HIPS = poliestireno de alto impacto, LDPE = poliestileno de baja densidad, PET SSP = polietilentereftalato, polimerización en estado sólido (botellas), PP= polipropileno, PET AM = polietilentereftalato, amorfo (fibras y filmes).

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Nylon 66 Nylon 6 PC HIPS LDPE PET

SSP

PP PET AM PLA PLA

Bio/WP M J /k g po lí m e ro

En la Fig. 29 se observa la acumulación de cada uno de los beneficios asociados a las mejoras incorporadas en el proceso PLA/WP de acuerdo con los tres componentes constituyentes: las mejoras en la tecnología de conversión del ácido láctico, los beneficios asociados con el uso de biomasa como materia prima y el uso de energía eólica.

Fig. 29 Reducciones potenciales en el uso de energía fósil en el sistema de producción de PLA

1. Mejoras de tecnología en la producción de ácido láctico. La reducción en el uso de energía fósil de 5,3 MJ/kg de PLA es el resultado de sustituir la tecnología actual de producción de ácido láctico por la futura en la cadena de producción del PLA1. Esta disminución se debe a las reducciones en el uso de varias fuentes de abastecimiento (y notables reducciones en basura sólida), al equilibrio entre vapor e incremento en azúcar y en la demanda de electricidad.

2. La tercera columna corresponde al uso de energía fósil del PLA usando una biorefinería para la producción del azúcar y del vapor combinada con la tecnología futura de producción de ácido láctico. La electricidad proviene de la red de abastecimiento. Este sistema de producción constituye una reducción de 24,9 MJ/kg de PLA comparado con el PLA1. Si únicamente se introduce una biorefinería en el sistema se reduce a 19,6 MJ/kg de PLA aprox. El uso de la fracción de lignina como fuente de energía térmica (conversión de lignina por combustión o

54,1 48,8 29,2 7,4 0 10 20 30 40 50 60

PLA1 PLA1 + Mejoras

tecnológicas producción ácido láctico PLA Biorefinería+ Mejoras tecnológicas producción ácido láctico+Electricidad red PLA Biorefinería+ Mejoras tecnológicas producción ácido láctico+Energía eólica MJ /k g PL A

gasificación) reduce el uso de combustibles fósiles. En este caso la fracción rica en lignina se quema para producir vapor.

3. Energía eólica. El efecto de la introducción de la energía eólica se calcula sustituyendo el consumo de electricidad de la red por energía eólica en la biorefinería y en las instalaciones de producción de ácido láctico y PLA de la cadena de producción de PLA B/WP. Esta opción supone una reducción adicional de 21,8 MJ/kg de PLA. El uso de energía fósil de PLA B/WP es de 7,4 MJ/kg. Otro efecto importante del uso de la energía eólica es la significativa reducción en las emisiones a la atmósfera.

4. Las reducciones de energía por mejoras en la eficiencia del proceso de la lactida y de la polilactida no se han incluido.

Después de que Cargill Dow haya puesto en práctica completamente estos cambios y mejoras tecnológicas, la energía fósil requerida será de 7 MJ/kg PLA. Este resultado se atribuye a las entradas aguas arriba, incluyendo transporte, fertilizantes, pesticidas y a otras materias primas.