Calzado deportivo biodegradable
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El calzado deportivo biodegradable es aquel que utiliza materiales biodegradables con la capacidad de convertirse en abono al final de su vida útil . Dichos materiales incluyen polímeros biodegradables naturales , polímeros biodegradables sintéticos y mezclas biodegradables . El uso de materiales biodegradables es una solución a largo plazo para la contaminación de los vertederos que puede ayudar significativamente a proteger el medio ambiente natural al reemplazar los polímeros sintéticos no biodegradables que se encuentran en el calzado deportivo.
Problemática de los residuos no degradables
El mercado de calzado deportivo de los Estados Unidos es una industria de 13 mil millones de dólares al año que vende más de 350 millones de pares de calzado deportivo anualmente. [1] El consumo mundial de calzado casi se ha duplicado cada veinte años, de 2.5 mil millones de pares en 1950 a más de 19 mil millones de pares de zapatos en 2005. [2] El aumento de la demanda de productos de calzado deportivo ha disminuido progresivamente la vida útil de los zapatos como resultado de los rápidos cambios del mercado y las nuevas tendencias de consumo. Un ciclo de vida más corto del calzado deportivo ha comenzado a crear desechos no degradables en los vertederos debido a los materiales sintéticos y otros materiales no biodegradables utilizados en la producción. El crecimiento considerable de la producción y el consumo industriales ha hecho que la industria del calzado deportivo se enfrente al desafío ambiental de los desechos generados al final de su vida útil .
Copolímero de etileno acetato de vinilo
La entresuela del calzado deportivo es uno de los principales contribuyentes a la generación de residuos al final de su vida útil porque está compuesta de espumas poliméricas a base de etileno-acetato de vinilo (EVA). [2] El EVA es un copolímero de poliolefina de etileno y acetato de vinilo que proporciona durabilidad y flexibilidad, lo que lo convierte en el material más utilizado en las entresuelas del calzado deportivo. [3] Aunque el polímero sintético es un material útil para la industria del calzado deportivo, se ha convertido en una preocupación ambiental debido a su baja biodegradabilidad . El EVA pasa por un proceso de descomposición anaeróbica llamado degradación térmica que a menudo ocurre en los vertederos y da como resultado la liberación de compuestos orgánicos volátiles (COV) al aire. [4] Los COV "contribuyen a la formación de ozono troposférico , que es perjudicial para los seres humanos y la vida vegetal". [5] La degradación térmica del EVA depende de la temperatura y ocurre en dos etapas; en la primera etapa se pierde el ácido acético , seguido de la degradación del polímero de polietileno insaturado . [4]
Impacto ambiental
Los impactos ambientales de la degradación del calzado deportivo en los vertederos "están inextricablemente relacionados con la naturaleza de los materiales". [5] La producción de muchos productos derivados del petróleo , como el EVA, que se utilizan para fabricar calzado deportivo, provoca una grave contaminación ambiental de las aguas subterráneas y los ríos cuando se desechan en vertederos. [2] Cuando se desecha en vertederos, el calzado deportivo puede tardar hasta miles de años en degradarse de forma natural. Las entresuelas de EVA para calzado deportivo pueden mantenerse en contacto con el suelo húmedo durante un período de 12 años y presentan poca o ninguna evidencia de biodeterioro. [6]
Aunque hay algunos que están tomando iniciativas para producir calzado deportivo respetuoso con el medio ambiente, la mayor parte de la respuesta de la industria del calzado a este creciente problema de los residuos de calzado al final de su vida útil ha sido insignificante. [7] Para reducir los residuos posconsumo y mejorar las propiedades ambientales del calzado deportivo, los materiales biodegradables pueden ayudar a reemplazar los polímeros sintéticos como el etileno-acetato de vinilo con la capacidad de convertirse en abono en la fase final de su vida útil.
Materiales biodegradables
 | Es posible que este artículo o sección contenga síntesis de material que no menciona ni se relaciona de manera verificable con el tema principal. ( Diciembre de 2020 ) |
" La biodegradación es una degradación química de materiales provocada por la acción de microorganismos como bacterias , hongos y algas ". [6] Aunque hay muchos materiales categorizados como biodegradables , ha habido un creciente interés en los polímeros biodegradables que pueden conducir a opciones de gestión de residuos para polímeros en el medio ambiente. Estos polímeros biodegradables se pueden dividir en tres categorías: polímero biodegradable natural , polímero biodegradable sintético y mezclas biodegradables . [2]
Polímeros biodegradables naturales
Los polímeros biodegradables naturales se forman en la naturaleza durante los ciclos de crecimiento de todos los organismos. [4] Al buscar fibras naturales para reemplazar los materiales sintéticos en el calzado deportivo, el principal polímero biodegradable natural que ofrece el mayor potencial son los polisacáridos . El almidón es un polisacárido que es útil porque se degrada fácilmente en productos inofensivos cuando se pone en contacto con microorganismos del suelo. [8]
El almidón no suele utilizarse solo como material plástico debido a su naturaleza quebradiza, pero se utiliza habitualmente como aditivo de biodegradación. [4] Muchos plastificantes utilizan almidón-glicerol-agua para modificar la naturaleza quebradiza del almidón. [10] Se probó la biodegradación de esta mezcla y se descubrió que al segundo día el carbono degradado ya había alcanzado aproximadamente el 100% del carbono inicial de la muestra. [2]
Polímero biodegradable sintético
Los poliésteres alifáticos son una familia diversa de polímeros sintéticos que son biocompatibles, biodegradables y no tóxicos. [11] Específicamente, el poli(ácido láctico) tiene baja resistencia a la fusión y propiedades de baja viscosidad que son similares a las entresuelas de EVA en los zapatos deportivos. [8] El poli(ácido láctico) (PLA) es parte del grupo de poliésteres y puede pasar por procesos termoplásticos y de formación de espuma. [9] Junto con sus buenas propiedades mecánicas, su popularidad se basa en los productos no tóxicos en los que se convierte cuando se descompone a través de la degradación hidrolítica . [7] La degradación hidrolítica del PLA genera el monómero ácido láctico , que se metaboliza a través del ciclo del ácido tricarboxílico y se elimina como dióxido de carbono . [7]
Mezclas biodegradables
La mayoría de los polímeros sintéticos son resistentes al ataque microbiano debido a sus propiedades físicas y químicas. [9] Sin embargo, pueden volverse biodegradables al introducir polímeros naturales como el almidón. Los polímeros naturales introducen grupos éster que se adhieren a la estructura principal de los polímeros no biodegradables, lo que los hace más susceptibles a la degradación. [9] Debido a que los polímeros biodegradables tienen propiedades limitadas, la mezcla de polímeros sintéticos puede traer ventajas económicas y propiedades superiores. [12]
Gestión del final de la vida
Aunque ningún agente de cambio actual fomenta la eliminación total de los residuos posconsumo debido al enorme cambio en la infraestructura que requiere la eliminación de residuos y la consiguiente falta de rentabilidad para dichos agentes, las estrategias proactivas para reducir la enorme cantidad de residuos que generan 350 millones de pares de zapatillas deportivas pueden marcar una diferencia en el medio ambiente. Los materiales biodegradables, como los polímeros biodegradables, son una solución viable para ayudar a evitar el consumo de residuos de calzado deportivo al final de su vida útil. [13] La principal ventaja de introducir polímeros biodegradables en el calzado deportivo es la capacidad de compostarse con otros residuos orgánicos para convertirse en productos útiles para el cuidado del suelo.
Un enfoque alternativo a corto plazo para la gestión del final de la vida útil son las actividades de reciclaje en la industria del calzado. Un importante fabricante de calzado, Nike Inc. , creó el programa Reuse-A-Shoe que implica el reciclaje de calzado deportivo desechado moliéndolo y desmenuzándolo para producir un material llamado Nike Grind , que se puede utilizar en superficies para canchas de tenis y baloncesto o pistas de atletismo. [13] Actualmente, el programa Reuse-A-Shoe recicla aproximadamente 125.000 pares de zapatos al año en los Estados Unidos. [ cita requerida ]
El reciclaje y el compostaje son dos de las principales soluciones propuestas para la gestión de los productos al final de su vida útil. Sin embargo, el uso de materiales biodegradables es una solución a largo plazo que puede ayudar significativamente a proteger el medio ambiente natural al reemplazar los polímeros sintéticos no biodegradables que se encuentran en el calzado deportivo. [ cita requerida ]
Véase también
Referencias
- ^ Pribut, Dr. Stephen. "Una breve historia de las zapatillas deportivas". Páginas deportivas del Dr. Stephen M. Pribut . APMA NEWS. Archivado desde el original el 28 de julio de 2020. Consultado el 26 de noviembre de 2014 .
- ^ abcde Staikos, Theodoros; Heath, Richard; Haworth, Barry; Rahimifard, Shahin (2006). "Gestión del calzado al final de su vida útil y el papel de los materiales biodegradables" (PDF) . Actas de la 13.ª Conferencia internacional del CIRP sobre ingeniería del ciclo de vida : 497–502.
- ^ Chen, Nan. "Los efectos de la reticulación en la formación de espuma". Tesis doctoral de la Universidad de Toronto, 2012. Resumen. (2012): n. pág. Impreso.
- ^ abcde Costache, Marius C., David D. Jiang y Charles A. Wilkie. "Degradación térmica de nanocompuestos de copolímero de etileno-acetato de vinilo". Polymer 46.18 (2005): 6947-958. Web.
- ^ ab Albers, Kyle, Peter Canepa y Jennifer Miller. "Análisis de los impactos ambientales de los zapatos sencillos". Tesis doctoral de la Universidad de Santa Bárbara, 2008. Resumen. (2008): n. pág. Impreso.
- ^ por Katarzyna Leja, Grazyna Lewandowicz. "Biodegradación de polímeros y polímeros biodegradables: una revisión". Revista polaca de estudios ambientales, 2.ª serie, 19.2010 (2012): 255-66. Web.
- ^ abcd Albertsson, Ann-Christine. Poliésteres alifáticos degradables. Vol. 157. Berlín: Springer, 2002. Impreso.
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- ^ abcde Chandra, R. "Polímeros biodegradables". Progress in Polymer Science 23.7 (1998): 1273-335. Web.
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- ^ Renard, E., V. Langlois y P. Guérin. "Modificaciones químicas de poliésteres bacterianos: de la estabilidad a la degradación controlada de los polímeros resultantes". Ingeniería de corrosión, ciencia y tecnología 42.4 (2007): 300-11. Web.
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