Polímeros biodegradables: qué son, tipos (PLA, PHA, PBAT, PBS, PCL, almidón), normas y propiedades mecánicas

Los polímeros biodegradables son plásticos que los microorganismos pueden convertir en CO₂, agua y biomasa, y no solo fragmentar. La biodegradación depende del ambiente: materiales como el PLA solo alcanzan el 90 % en seis meses en compostaje industrial, conforme a la EN 13432 y la ASTM D6400.

Para que un empaque se venda como compostable en Europa, la EN 13432 exige que por lo menos el 90 % del carbono orgánico se convierta en CO₂ en un plazo de hasta seis meses y que, en 12 semanas de compostaje, por lo menos el 90 % del material pase por un tamiz de 2 mm, sin efecto tóxico en la composta. El origen de la materia prima no decide nada de esto: el PBAT y la PCL provienen del petróleo y se biodegradan, y el polietileno verde proviene de la caña de azúcar y no se biodegrada. El artículo trata de los tipos, las condiciones y las normas de biodegradación, de las propiedades mecánicas y de cómo ensayarlas.

En la foto, objetos que se venden como alternativas sustentables. Los cepillos de bambú, las pinzas de madera para ropa y la bolsa de algodón están hechos de polímeros naturales, como la celulosa, que se biodegradan; las botellas son de vidrio, que no es un polímero. La imagen muestra bien la confusión que este artículo aclara: parecer natural no dice si un material se biodegrada, dónde ni en cuánto tiempo.

Qué son los polímeros biodegradables

Según la terminología de la IUPAC para polímeros de interés biológico (Vert et al., Pure and Applied Chemistry, 2012), un polímero biodegradable es aquel susceptible a la degradación por actividad biológica, con reducción de la masa molar. La misma recomendación desaconseja usar "biopolímero" como sinónimo, porque el término mezcla origen y fin de vida. Los polímeros son una de las grandes familias de materiales, junto con los metales, las cerámicas y los compuestos, como muestra el artículo sobre tipos de materiales.

La biodegradación ocurre en etapas. Primero se rompen las cadenas largas, en general por hidrólisis de los enlaces éster (el agua reacciona con la cadena y la corta) o por enzimas que los microorganismos liberan en el medio. La masa molar disminuye y quedan fragmentos pequeños, oligómeros y monómeros, que atraviesan la pared celular. Dentro de la célula, se usan como fuente de carbono y energía: con oxígeno, el resultado es CO₂, agua y biomasa; sin oxígeno, como en un relleno sanitario o en un biodigestor, se produce también metano. Sin esta última etapa, el plástico no se biodegradó: solo se fragmentó.

La velocidad depende del polímero y del medio. En el material influyen la química de la cadena (los poliésteres alifáticos, con enlaces éster accesibles, son los más vulnerables), la cristalinidad, la masa molar y el espesor; en el ambiente, la temperatura, la humedad, el oxígeno y la cantidad de microorganismos capaces de atacar ese polímero.

La imagen conceptual de abajo resume la idea de un material técnico que, al final de su vida, regresa al ciclo biológico como CO₂, agua y biomasa. Es una ilustración, no el registro de un proceso real.

Biodegradable, compostable, de base biológica y oxodegradable

Los cuatro términos aparecen juntos en los empaques y significan cosas diferentes. Biodegradable describe un fin de vida: los microorganismos convierten el material. Sin decir en qué ambiente y en cuánto tiempo, la afirmación es vaga, porque casi todo se biodegrada en alguna escala de tiempo. Compostable es un biodegradable con plazo, condición y resultado verificados en un proceso de compostaje: tiene que biodegradarse, desintegrarse y no dejar una composta tóxica. Todo compostable es biodegradable, pero no todo biodegradable es compostable.

De base biológica (en inglés, bio-based) describe el origen: el carbono proviene de una fuente renovable, como la caña de azúcar, el maíz o el aceite vegetal. Bioplástico es un término de mercado, usado por la asociación European Bioplastics para plásticos de base biológica, biodegradables o ambas cosas. La tabla resume los términos:

Término	Qué significa	Ejemplos
Biodegradable	los microorganismos convierten el material en CO₂ (o metano), agua y biomasa	PHA, PBAT, PBS, PCL, PLA en condición adecuada
Compostable	se biodegrada y se desintegra en el plazo de la norma, sin ecotoxicidad en la composta	productos certificados conforme a la EN 13432 o a la ASTM D6400
De base biológica	carbono de origen renovable; no dice nada sobre el fin de vida	PE verde (no se biodegrada), PLA (se biodegrada)
Oxodegradable	plástico convencional con aditivo que acelera la fragmentación por oxidación	PE con aditivo prooxidante

El origen no define el fin de vida

El error más común es suponer que un plástico de origen vegetal se biodegrada. Al cruzar las dos preguntas, de dónde proviene el carbono y si el material se biodegrada, los plásticos se dividen en cuatro grupos, y hay ejemplos comerciales en todos ellos:

Origen	Biodegradable	No biodegradable
Renovable	PLA, PHA, almidón termoplástico (TPS)	PE verde, PET parcialmente de base biológica
Fósil	PBAT, PCL, PBS de origen fósil	PE, PP, PET y PVC comunes

El PE verde tiene la misma molécula que el polietileno de petróleo y, por eso, el mismo fin de vida: es reciclable, pero persiste en el ambiente. En cambio, el PBAT y la PCL se sintetizan a partir de derivados del petróleo y se biodegradan, porque lo que decide es la química de la cadena, no el origen del carbono.

Plástico oxodegradable: por qué la Unión Europea lo prohibió

El plástico oxodegradable, que también se vende como "oxobiodegradable", es un polietileno o polipropileno común con un aditivo que acelera la oxidación. La Directiva (UE) 2019/904, sobre plásticos de un solo uso, lo define como un plástico con aditivos que, por oxidación, conducen a la fragmentación en microfragmentos o a la descomposición química, y el artículo 5 ordena a los Estados miembros prohibir la comercialización de productos fabricados con él. El considerando 15 da el motivo: este plástico no se biodegrada adecuadamente y contribuye a la contaminación por microplásticos. La directiva señala además que no es compostable y que perjudica el reciclaje. En 2024, el Tribunal General de la UE rechazó la demanda de un fabricante de aditivos oxobiodegradables contra la prohibición (asunto T-745/20).

El dato experimental más citado es el de Napper y Thompson (Environmental Science & Technology, 2019), que expusieron bolsas biodegradables, oxobiodegradables, compostables y de PEAD convencional durante tres años al aire libre, enterradas en el suelo y sumergidas en el mar. Al aire libre, todas se fragmentaron en nueve meses. La compostable desapareció en tres meses en el mar, pero seguía presente en el suelo después de 27 meses, ya sin soportar peso sin romperse. La conclusión de los autores: ninguna de las bolsas mostró un deterioro sustancial en todos los ambientes, y no quedó claro que las formulaciones oxobiodegradables o biodegradables ofrezcan una ventaja sobre la bolsa convencional para reducir la basura marina.

Tipos de polímeros biodegradables

Los biodegradables comerciales son casi todos poliésteres alifáticos o materiales a base de almidón y celulosa. Difieren en el origen, en el ambiente en que se biodegradan y en el comportamiento mecánico: hay rígidos y frágiles, y flexibles y muy dúctiles. Los intervalos de propiedades citados abajo son de Wang y Guo (Frontiers in Chemistry, 2026, Tabla 1).

PLA, poli(ácido láctico)

El PLA es el biodegradable más producido y el más conocido. El azúcar de maíz, de caña o de betabel, o la glucosa obtenida de la hidrólisis del almidón, es fermentado por bacterias y se convierte en ácido láctico; el ácido se purifica y se polimeriza, en general por apertura del anillo de la lactida, el dímero cíclico del ácido láctico. El resultado es un plástico rígido y transparente, con módulo de 2,000 a 3,500 MPa y resistencia de 21 a 70 MPa, pero frágil: se alarga menos del 10 % antes de romperse. La transición vítrea está entre 50 y 80 °C. Se usa en vasos y empaques rígidos, fibras, filamento de impresión 3D y, en grados médicos, en implantes y suturas absorbibles.

PHA, PHB y PHBV

Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres que las bacterias acumulan dentro de la célula como reserva de carbono y energía, cuando crecen con exceso de fuente de carbono (azúcares o aceites vegetales) y falta de otro nutriente. El más simple es el PHB, poli(3-hidroxibutirato); el copolímero con hidroxivalerato, el PHBV, es menos cristalino y un poco menos frágil. Son rígidos (módulo de 2,000 a 3,500 MPa en el PHBV) y se alargan del 1 al 8 %. Están entre los pocos biodegradables que se degradan también en el suelo y en el mar, y tienen un defecto práctico: envejecen a temperatura ambiente, como muestra la sección sobre degradación.

PBAT

El PBAT, poli(butileno adipato-co-tereftalato), es un copoliéster alifático-aromático de origen fósil. La parte aromática da resistencia térmica y la parte alifática, la biodegradabilidad. Es el "polietileno" de los biodegradables: módulo de solo 40 a 100 MPa, resistencia de 18 a 35 MPa y alargamiento superior al 500 %. Es la base de las bolsas compostables y de las películas agrícolas para acolchado del suelo (mulching), casi siempre mezclado con PLA o almidón, que aumentan la rigidez y reducen el costo.

PBS

El PBS, poli(butileno succinato), se fabrica con ácido succínico y butanodiol, que pueden provenir del petróleo o de fermentación. Queda a medio camino: módulo de 300 a 700 MPa, resistencia de 30 a 40 MPa y un alargamiento que depende mucho del procesamiento, del 100 al 400 % en la revisión de Wang y Guo y de solo 7.1 % en una película moldeada por compresión medida por Costa et al. (Polymers, 2020). Aparece en películas, desechables y mezclas con PBAT.

PCL, policaprolactona

La PCL es biodegradable y de origen fósil. Se obtiene por apertura del anillo de la ε-caprolactona, un éster cíclico, con catalizador. Es muy flexible (módulo de 200 a 500 MPa, alargamiento del 300 al 1,000 %) y funde a apenas 55 a 65 °C, lo que limita su uso a temperatura y facilita el moldeo. Por ser biocompatible y degradarse lentamente en el cuerpo, se usa en dispositivos biomédicos, liberación controlada de fármacos y como componente de mezclas.

Almidón termoplástico (TPS)

El almidón granular no funde. Con plastificante, en general glicerol y agua, y con calor y cizallamiento en la extrusora, los gránulos se desestructuran y el material pasa a procesarse como plástico: es el almidón termoplástico. Es barato, renovable y se biodegrada rápido, pero es el más débil del grupo (resistencia de 2 a 15 MPa) y cambia de propiedades con la humedad del aire. Por eso casi no se usa solo: entra en mezclas con PBAT o PLA y en espumas de protección.

Celulosa y derivados

La celulosa, que forma el algodón, la madera y el bambú de la foto de apertura, se biodegrada en el suelo y en la composta. Para convertirse en película o fibra, se transforma en celofán (celulosa regenerada) o en acetato de celulosa; en el acetato, la biodegradación es más lenta cuantos más grupos de la celulosa hayan sido sustituidos. Las propiedades varían tanto entre estos productos que no hay un intervalo típico único para comparar.

La tabla resume los siete grupos, con la condición en que cada uno se biodegrada en un plazo útil, explicada en la sección siguiente:

Polímero	Origen	Dónde se biodegrada bien	Comportamiento mecánico
PLA	renovable (fermentación de azúcar)	compostaje industrial; lento en el suelo, en el mar y en casa	rígido y frágil
PHA (PHB, PHBV)	renovable (bacterias)	composta, suelo y mar	rígido y frágil; envejece
PBAT	fósil	compostaje industrial; suelo, en películas	muy dúctil, bajo módulo
PBS	fósil o parcialmente renovable	composta y suelo	intermedio
PCL	fósil	composta y suelo	muy flexible, funde a 60 °C
TPS (almidón)	renovable	composta y suelo	débil, sensible a la humedad
Celulosa y derivados	renovable	depende del grado de sustitución	varía con el producto

Condiciones de biodegradación: dónde se biodegrada cada uno

Como la biodegradación depende del medio, las normas distinguen cuatro ambientes. El compostaje industrial es el más agresivo: la pila de residuos orgánicos, con humedad y aireación controladas, se calienta sola por la actividad microbiana y pasa semanas en régimen termofílico, por encima de 50 °C. Los ensayos de laboratorio de biodegradación en composta, como el de la ISO 14855-1, se realizan a 58 °C. El compostaje doméstico ocurre a temperatura ambiente, que varía con el clima y el manejo; el suelo y el mar son mesofílicos, más fríos y, en el caso del mar, con muchos menos microorganismos por volumen.

El resultado de un ambiente no vale para otro, y el PLA muestra por qué la temperatura pesa tanto. Los 58 °C del compostaje industrial quedan en el intervalo de la transición vítrea del PLA, y por encima de ella las cadenas ganan movilidad, el agua penetra y la hidrólisis se acelera. Por debajo de esa temperatura, en el suelo, en el mar o en una compostera casera, el PLA se degrada muy lentamente. La tabla resume los cuatro ambientes:

Ambiente	Condición	Normas de referencia	Quién tiende a aprobar
Compostaje industrial	termofílica; ensayos a 58 °C	EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088	PLA, PBAT, PBS, PHA, TPS
Compostaje doméstico	temperatura ambiente, variable	esquemas de certificación privados	PHA, TPS, PCL; el PLA es lento
Suelo	mesofílica	EN 17033, ISO 23517 (películas de mulching)	PBAT y mezclas, PHA, PCL
Mar	mesofílica, poca carga microbiana	ISO 22403 (laboratorio)	PHA; el PLA se degrada mal

Normas de compostabilidad y biodegradación

Las normas convierten la palabra "compostable" en criterios medidos. La EN 13432 (europea), la ASTM D6400 (estadounidense, edición D6400-26) y la ISO 17088:2021 (internacional) especifican cuándo un plástico puede etiquetarse como compostable en instalaciones industriales, en condiciones termofílicas. Las tres exigen cuatro verificaciones, que en la EN 13432 son estas:

• Biodegradación: al menos 90 % del carbono orgánico convertido en CO₂ en un plazo máximo de seis meses, en valor absoluto o en relación con un material de referencia, como la celulosa. El método es la respirometría en composta controlada, de la ISO 14855-1.
• Desintegración: después de 12 semanas de compostaje, al menos 90 % de la masa pasa por un tamiz de 2 mm. El ensayo a escala piloto es el de la ISO 16929:2021.
• Calidad de la composta: la composta obtenida no puede perjudicar la germinación ni el crecimiento de las plantas.
• Constituyentes: límites de metales pesados y de otras sustancias.

Una precaución de lectura: los seis meses son el plazo máximo del ensayo en compostaje controlado, no el tiempo que el material tarda en desaparecer en cualquier lugar. Las normas de suelo, EN 17033 e ISO 23517, tratan de las películas agrícolas de acolchado, que se entierran después de la cosecha. La de mar, ISO 22403, evalúa la biodegradabilidad en laboratorio, con inóculo marino; no simula el mar real y no autoriza a decir que el producto "desaparece en el océano".

Las normas brasileñas NBR 15448

En Brasil, la ABNT (Asociación Brasileña de Normas Técnicas) publicó en 2008 dos normas para empaques plásticos degradables o de fuentes renovables: la NBR 15448-1, de terminología, y la NBR 15448-2, de biodegradación y compostaje, con requisitos y métodos de ensayo. La Parte 2 adopta el mismo umbral de la EN 13432, con al menos 90 % del carbono orgánico convertido en CO₂ en un máximo de seis meses. La Parte 1 dejó fuera el término "oxobiodegradable", que, según la revista Plástico Moderno (febrero de 2008), no figuraba en ninguna norma técnica internacional. El historial de ambas registra confirmaciones de la ABNT en 2014, 2018 y 2023; antes de citarlas en un contrato, confirme su estatus actual en el catálogo de la ABNT.

Cómo se calcula el grado de biodegradación

En la respirometría, el material se mezcla con la composta en un reactor aireado, y el CO₂ que sale se mide a lo largo del ensayo. Un reactor solo con composta, el blanco, descuenta el CO₂ de la propia composta. El resultado se compara con el CO₂ teórico, ThCO₂, que generaría el carbono de la muestra si se convirtiera por completo:

• CO₂ teórico: ThCO₂ = m × w_C × 44/12, donde m es la masa de la muestra, w_C la fracción másica de carbono y 44/12 la razón entre las masas molares del CO₂ y del carbono.
• Grado de biodegradación: D = (CO₂ de la muestra − CO₂ del blanco) / ThCO₂ × 100.

Ejemplo. Una muestra de 10 g de PLA, cuya unidad repetitiva C₃H₄O₂ tiene 72 g/mol, de los cuales 36 g son de carbono (w_C = 0.50). ThCO₂ = 10 × 0.50 × 44/12 = 18.33 g. Si, después de 150 días, el CO₂ neto (muestra menos blanco) sumó 16.9 g, D = 16.9 / 18.33 = 92 %, y se cumplió el criterio de 90 % en seis meses. Los valores son didácticos, no de un ensayo real.

Sellos de certificación de compostabilidad

El sello en el empaque indica que un laboratorio independiente realizó estos ensayos y que un organismo certificador aprobó ese producto. La norma define los criterios, pero quien emite el sello es el certificador, y por eso cada región tiene los suyos. La imagen de abajo reúne cuatro marcas reales:

• BPI (Biodegradable Products Institute): certificadora estadounidense; el producto certificado cumple la ASTM D6400 (plásticos) o la ASTM D6868 (papel y fibras recubiertos). En la imagen aparece el logotipo de la institución.
• Seedling, "compostable": marca registrada de European Bioplastics que acredita la compostabilidad industrial según la EN 13432; la certificación la realizan DIN CERTCO y TÜV AUSTRIA, y el sello debe ir acompañado del número de registro.
• GreenPla: marca del sistema de identificación de plásticos biodegradables de la Japan BioPlastics Association (JBPA), creado en 2000. Los caracteres debajo del logotipo dicen "plástico biodegradable".
• DIN-Geprüft Industrial Compostable: marca de DIN CERTCO, en Alemania, otorgada a productos que cumplen la EN 13432, con certificaciones paralelas según la ISO 17088 y otras normas.

Propiedades mecánicas de los polímeros biodegradables

Decir que los biodegradables son "más débiles" que los plásticos convencionales es impreciso. El grupo es tan variado como el de los convencionales: el PLA y el PHBV tienen rigidez y resistencia en el rango del poliestireno, y el PBAT y la PCL se comportan como el polietileno de baja densidad. El problema típico del PLA y de los PHA no es la resistencia, sino la fragilidad. Las tres propiedades involucradas se obtienen del ensayo de tracción: el módulo de elasticidad, que mide la rigidez; la resistencia a la tracción; y el alargamiento a la rotura, que mide la ductilidad. La visión general está en propiedades mecánicas de los materiales.

La tabla muestra los rangos típicos del polímero puro a temperatura ambiente y, en las filas con la fuente resaltada, valores medidos en un ensayo específico, con la condición declarada:

Polímero (fuente)	Resistencia a la tracción (MPa)	Módulo (MPa)	Alargamiento a la rotura (%)
PLA (Wang y Guo)	21 a 70	2,000 a 3,500	menos de 10
PHBV (Wang y Guo)	25 a 45	2,000 a 3,500	1 a 8
PHB después de 1 día (Righetti et al., 2019)	31.6	3,200	1.1
PBS (Wang y Guo)	30 a 40	300 a 700	100 a 400
PBS, película de 0.25 mm (Costa et al., 2020)	29.6 ± 1.5	725.6 ± 15.6	7.1 ± 0.3
PCL (Wang y Guo)	10 a 25	200 a 500	300 a 1,000
PBAT (Wang y Guo)	18 a 35	40 a 100	más de 500
PBAT, película de 0.25 mm (Costa et al., 2020)	20.1 ± 2.4	81.0 ± 2.5	689.5 ± 110.3
TPS, almidón termoplástico (Wang y Guo)	2 a 15	50 a 500	10 a 150

Las películas de Costa et al. se ensayaron a 23 °C y 45 % de humedad relativa, a 5 mm/min, después de 48 horas de acondicionamiento, y la resistencia reportada es el esfuerzo a la rotura. La diferencia entre el alargamiento de 7.1 % de esa película de PBS y el rango de 100 a 400 % de la revisión no es un error: el grado comercial, la cristalinidad, la masa molar, el proceso de moldeo y el espesor cambian mucho la ductilidad de los poliésteres. Por eso un valor de propiedad de un polímero solo es comparable si se declaran la norma, la probeta de ensayo y el acondicionamiento.

La gráfica de abajo compara los rangos de rigidez y resistencia de los biodegradables con los de tres plásticos convencionales, según los valores de Callister (Tabla 15.1): PEBD, PP y PS. El PLA y el PHBV ocupan la región del PS; el PBS queda entre el PEBD y el PP; el PBAT y la PCL quedan en la región del PEBD; el almidón termoplástico es el más débil de todos.

El alargamiento separa los grupos con todavía más claridad. La gráfica de abajo muestra que PLA y PHBV se rompen con pocos puntos porcentuales, como el PS, mientras que PCL y PBAT superan el 300 %, como el PEBD y el PP. Los rombos son los valores medidos de la tabla, y el del PBS muestra cuánto puede alejarse una película real del rango típico.

Esta complementariedad explica las mezclas (blends) del mercado: el PLA aporta rigidez y el PBAT aporta tenacidad. El PLA tiene la curva de un polímero frágil, que se rompe poco después del tramo elástico y absorbe poca energía (baja tenacidad); el PBAT, la de un polímero dúctil, que fluye y se alarga varias veces su longitud inicial. Las formas típicas están en el artículo sobre el diagrama esfuerzo-deformación.

Cómo ensayar polímeros biodegradables

Los biodegradables se ensayan con las mismas normas que los plásticos convencionales, en una máquina universal de ensayos, con más cuidado con la humedad y la edad de la probeta.

Tracción: ISO 527 y ASTM D638, y ASTM D882 para películas

El ensayo de tracción es el principal. Los plásticos moldeados o extruidos siguen la ISO 527-1 (principios generales) con la ISO 527-2, cuya probeta tipo 1A, inyectada, tiene la parte estrecha de 10 × 4 mm y una longitud de medición de 75 mm, o la ASTM D638-22, con la probeta tipo I (13 mm de ancho). Las películas y láminas de menos de 1 mm, como las de bolsas y de acolchado agrícola (mulching), van a la ASTM D882-26 o a la ISO 527-3, con tiras o probetas de corbata pequeñas. Los puntos que más pesan en el resultado son estos:

• Acondicionamiento: la probeta se mantiene a temperatura y humedad controladas antes del ensayo (23 °C y 50 % de humedad relativa es el estándar para plásticos). En el almidón termoplástico, la humedad del aire cambia la transición vítrea y las propiedades; en los PHA, la edad de la probeta cambia el resultado. Reporte ambas cosas.
• Extensómetro para el módulo: la ISO 527-1 calcula el módulo por la cuerda entre 0.05 % y 0.25 % de deformación y exige extensómetro. Con el desplazamiento del travesaño, el módulo resulta subestimado, porque entran las transiciones de la probeta, el asentamiento en las mordazas y la deformación del propio sistema. El artículo del ensayo de tracción detalla el uso del extensómetro en polímeros.
• Gran alargamiento y fuerzas bajas: el PBAT y la PCL se alargan cientos por ciento, lo que exige carrera del travesaño y extensómetro de gran deformación; y, con fuerzas bajas, la celda de carga debe ser pequeña, porque medir en una fracción mínima de la capacidad aumenta el error relativo.

Flexión e impacto

El módulo de flexión de las fichas técnicas proviene del ensayo de flexión en 3 puntos, según la ISO 178 (barra de 80 × 10 × 4 mm, claro de 16 veces el espesor, 64 mm) o la ASTM D790, en la misma máquina universal, con dispositivo de flexión. Es el ensayo habitual para comparar la rigidez de formulaciones de PLA y de mezclas. La fragilidad ante el golpe se mide en el ensayo de impacto Charpy o Izod, en péndulo, según las normas para plásticos ISO 179-1, ISO 180 y ASTM D256.

Ejemplos de cálculo

Los tres ejemplos usan las fórmulas del ensayo de tracción: esfuerzo σ = F / A₀, deformación ε = ΔL / L₀ y módulo por cuerda E = (σ₂ − σ₁) / (ε₂ − ε₁).

1. Resistencia de un PLA, ISO 527-2 tipo 1A. Sección de 10 × 4 mm, A₀ = 40 mm², fuerza máxima de 2.40 kN: σ = 2,400 / 40 = 60 MPa, dentro del rango de 21 a 70 MPa del PLA. Un PLA de 70 MPa se rompería con 2.8 kN, y un PBAT de 20 MPa en la misma probeta, con 0.8 kN.

2. Módulo por cuerda con extensómetro. En el mismo ensayo, el extensómetro con L₀ = 75 mm registra 1.6 MPa en 0.05 % y 8.6 MPa en 0.25 %: E = (8.6 − 1.6) / (0.0025 − 0.0005) = 7.0 / 0.0020 = 3,500 MPa. El 0.25 % de 75 mm es apenas 0.19 mm de alargamiento: es ese orden de magnitud el que distorsiona la holgura de las mordazas cuando se usa el travesaño.

3. Película de PBAT. Una tira de 4 mm de ancho y 0.25 mm de espesor tiene 1 mm² de sección; a 20 MPa, se rompe con cerca de 20 N. En una celda de 1 kN, eso es el 2 % de la capacidad, y una celda de 50 N o 100 N mide con más resolución. Con un alargamiento de 690 %, una distancia inicial de 50 mm entre mordazas exige 345 mm de carrera del travesaño, y una de 100 mm, 690 mm.

Cómo afecta la degradación a las propiedades mecánicas

La degradación cambia las propiedades mucho antes de que el material desaparezca, y el orden en que caen es predecible. La hidrólisis corta las cadenas y reduce la masa molar; con cadenas más cortas, hay menos enmarañamiento entre ellas, y el material pierde primero la capacidad de deformarse: caen el alargamiento y la tenacidad. La resistencia cae después.

Los PHA muestran otro mecanismo, el envejecimiento físico a temperatura ambiente. Righetti et al. (Frontiers in Chemistry, 2019) dieron seguimiento a PHB y PHBV almacenados a temperatura ambiente: aumentaron la cristalinidad y la fracción amorfa rígida (atrapada entre los cristales), el módulo y la resistencia subieron y el alargamiento bajó. El PHB puro, de tan rígido, solo pudo ensayarse después de un día de envejecimiento: 3.2 GPa de módulo, 31.6 MPa de resistencia y 1.1 % de alargamiento. En el almidón termoplástico, el efecto es de la humedad: el agua plastifica el material y baja la transición vítrea. En los tres casos, la regla práctica es la misma: acondicionar las probetas y reportar la humedad, la temperatura y la edad.

En un estudio de degradación, la métrica es la retención de la propiedad: R = P(t) / P(0) × 100, donde P es la resistencia, el módulo o el alargamiento después del tiempo t de exposición. El protocolo típico expone series de probetas a la composta, al suelo, al agua o a una cámara de envejecimiento, retira una serie en cada intervalo y la ensaya a tracción. La bolsa del estudio de Napper y Thompson que ya no soportaba peso sin rasgarse es esa pérdida, vista sin ensayo. En dispositivos biomédicos de PLA o PCL, la pregunta es la misma bajo carga repetida, y entra el ensayo de fatiga.

Ejemplo de retención. El PLA del ejemplo 1 (60 MPa y 4 % de alargamiento) se envejece y pasa a romperse con 1.68 kN y 1.2 %. Nueva resistencia: 1,680 / 40 = 42 MPa, retención de 42 / 60 = 70 %. Alargamiento: 1.2 / 4 = 30 % de retención. El alargamiento cayó mucho más que la resistencia, el mismo patrón de los PHA: es el indicador más sensible de la degradación.

Mercado y regulación de los bioplásticos

Según el informe de mercado de European Bioplastics con nova-Institut (diciembre de 2025), la capacidad global de producción de plásticos de base biológica fue de 2.31 millones de toneladas en 2025, cerca del 0.5 % de los 431 millones de toneladas de plástico producidos al año, y la producción efectiva fue de 1.67 millones de toneladas, el 72 % de la capacidad. La proyección es llegar a cerca de 4.69 millones de toneladas en 2030, con un crecimiento impulsado por PHA, PLA y las versiones de base biológica del PP y del PE. Los empaques son el mayor mercado, con 41.3 % (0.95 millones de toneladas).

En la regulación, el marco más citado es la Directiva (UE) 2019/904, que prohibió los productos de plástico oxodegradable y una lista de artículos de un solo uso en la Unión Europea. En Brasil, el principal proyecto de ley federal sobre el tema es el PL 2524/2022, que establece reglas para la economía circular del plástico. Según la consulta a los datos abiertos del Senado brasileño el 30/09/2026, sigue en trámite, en la situación "matéria com a relatoria" (en manos del relator) desde el 05/03/2024, en la Comissão de Assuntos Econômicos (Comisión de Asuntos Económicos del Senado de Brasil).

Normas citadas en este artículo

La tabla reúne las normas de compostabilidad, biodegradación y ensayo mecánico citadas, con la edición verificada el 30/09/2026:

Norma	Qué trata	Edición
EN 13432	empaques valorizables mediante compostaje y biodegradación	2000
ASTM D6400	etiquetado de plásticos compostables en instalaciones industriales o municipales	D6400-26
ISO 17088	especificaciones para plásticos compostables	2021
ISO 14855-1	biodegradabilidad aerobia en compostaje controlado, por el CO₂ liberado	2012
ISO 16929	grado de desintegración en compostaje, escala piloto	2021
EN 17033	películas de acolchado (mulching) biodegradables para agricultura	2018
ISO 23517	materiales biodegradables en el suelo para películas de acolchado (mulching)	2021
ISO 22403	biodegradabilidad intrínseca con inóculo marino, en laboratorio	2020
ABNT NBR 15448-1	empaques plásticos degradables y/o de fuentes renovables (norma brasileña): terminología	2008
ABNT NBR 15448-2	ídem: biodegradación y compostaje, requisitos y métodos de ensayo	2008
ISO 527-1	propiedades de tracción de plásticos: principios generales	2019
ISO 527-2	tracción de plásticos de moldeo y extrusión	2025
ASTM D638	tracción de plásticos rígidos y semirrígidos	D638-22
ASTM D882	tracción de películas y láminas plásticas de menos de 1 mm	D882-26
ISO 178	propiedades de flexión de plásticos	2019
ASTM D790	flexión de plásticos con y sin refuerzo	D790-25

Máquina universal para ensayos de polímeros biodegradables

La tracción y la flexión de polímeros requieren fuerzas bajas medidas con exactitud, carrera para alargamientos de cientos por ciento y extensómetro. La máquina universal de ensayos Biopdi de la línea M2 es electromecánica y tiene celdas de carga a partir de 0.05 kN (5 kgf). Para los polímeros biodegradables, tres modelos cubren los casos de este artículo:

• Películas, hilos y cintas: la máquina portátil MBIOI-1P-M2, de 200 N a 1 kN, con carrera de 425 mm, para bolsas compostables y películas de acolchado (mulching) como la del ejemplo 3.
• Probetas de ensayo ISO 527 y ASTM D638: la MBIOI-10-M2 de columna simple, de 2 a 10 kN, con carrera de 890 mm, indicada para polímeros y elastómeros, como el PLA, el PHB y el PBS de los ejemplos 1 y 2, y también para la flexión según ISO 178 y ASTM D790, con el dispositivo de flexión.
• Alto alargamiento: la MBIOI-10-M2 de columna extendida, también de 2 a 10 kN, con carrera de 1,290 mm, para películas de PBAT y PCL que superan el 500 %.

Para el módulo, la línea cuenta con extensómetros clip-on, sujetos a la probeta; para los materiales que se alargan mucho antes de romper, extensómetros de gran deformación, con longitud de medición de 10 a 100 mm y carrera de hasta 250 mm. El software BioLab traza la curva esfuerzo × deformación, calcula el módulo, la resistencia y el alargamiento y genera el reporte.