¿Es la fibra artificial ecológica y sostenible?
Las actividades económicas y los desarrollos significan invariablemente interferir con la naturaleza.
Por lo tanto, de cualquier tipo de actividad industrial surge una responsabilidad especial de proteger el medio ambiente.
Una industria competitiva es un requisito previo para la protección eficaz del clima y el medio ambiente, ya que solo las empresas competitivas pueden desarrollar tecnologías novedosas para el manejo eficiente de los recursos, por ejemplo, para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Estas descripciones de conexiones y antecedentes ponen de relieve cómo las fibras artificiales y su fabricación contribuyen a la sostenibilidad ecológica y ayudan a resolver los problemas medioambientales.
Historia
Después de que el hombre perdiera su pelaje natural en el curso de la evolución, la ropa se volvió tan vitalmente importante como la comida y la vivienda. Las primeras prendas consistían en pieles simples y se usaban hace unos 135 000 años, en la Edad de Piedra Media. Pronto este tipo de ropa dejó de ser suficiente, y el hombre comenzó a utilizar fibras de plantas naturales para la confección.
Con el aumento de la calidad de vida y el crecimiento de la población mundial, el consumo y la demanda de textiles aumentaron continuamente. Al mismo tiempo, había que alimentar a la población para que surgiera un conflicto de intereses, es decir, cómo utilizar las tierras agrícolas disponibles. Por último, se dio prioridad a la agricultura productora de alimentos para garantizar la supervivencia directa, en detrimento de la ganadería ovina y el cultivo del lino.
En consecuencia, en Europa sólo se disponía de superficies cada vez menores para el cultivo de recursos renovables para la industria textil, por lo que la demanda en Europa ya no podía cubrirse plenamente con materias primas textiles procedentes de este continente. Así, la lana cruda de oveja importada de Australia se hizo cada vez más importante. El lino, que se había obtenido del cultivo del lino, fue reemplazado gradualmente por el algodón que, sin embargo, crece solo en climas tropicales y subtropicales.
Lo más probable es que el deseo de independizarse de los recursos renovables transcontinentales se hiciera más fuerte debido a los conflictos militares, que con frecuencia interrumpían las rutas de transporte transatlántico. Además, los requisitos para los textiles se hicieron más sofisticados. Todavía en el siglo XIX, el conflicto entre las tierras agrícolas para la producción de alimentos o para el cultivo de plantas con fines de confección seguía sin resolverse. Esto es comprensible si se tiene en cuenta que, estadísticamente, una persona necesitaría aproximadamente 1 hectárea de tierra fértil si tuviera que recurrir exclusivamente a productos naturales. Dado el crecimiento de la población, es fácil ver por qué se tuvieron que encontrar otras soluciones para cubrir la demanda de textiles, debido a la falta de áreas agrícolas.
Ya en 1665 el inglés Robert Hooke tuvo la idea de producir fibras artificiales a partir de la masa viscosa. Sin embargo, fue un largo camino con muchos fracasos antes de que esta idea se convirtiera en realidad. Durante más de dos siglos, el objetivo definido por Hooke fue visto simplemente como una utopía fantástica.
En 1845, Christian Friedrich Schönbein disolvió la trinitrocelulosa (‘algodón de pistola’) en éter de alcohol, produciendo colodio. Las fibras artificiales fueron producidas a partir de esta solución por primera vez en 1855 por la suiza Audemars.
Sobre la base de estos experimentos, el conde Hilaire de Chardonnet logró entre 1878 y 1884 el gran avance en la fabricación de la primera fibra natural artificial («seda artificial», «rayón») a partir de dinitrocelulosa disuelta, que se produjo industrialmente a partir de 1890, seguida de la fabricación de «rayón de cobre» a partir de una solución de celulosa en amoníaco de óxido de cobre para la que, sin embargo, se necesitaban como materias primas linters de algodón relativamente costosos (pelos de 3,5 mm en cápsulas de semillas de algodón).
Importante hasta el día de hoy es la fabricación de fibras de viscosa a partir de xantogenato de celulosa soluble en hidróxido de sodio, que fue posible en 1885, y la acetilación de celulosa (triacetato de celulosa), que se realizó por primera vez con éxito en 1865. A partir de 1919 este material se convirtió en seda de acetato a escala industrial, mediante saponificación parcial.
La independencia total de la materia prima natural, la celulosa, se logró con fibras sintéticas como, por ejemplo, la poliamida 66 (‘Nylon’, 1935), la poliamida 6 (‘Perlon’, 1938), el poliacrilnitrino e (1942), el poliéster (1941) o el elastano (1958).
Después de la Segunda Guerra Mundial, el triunfo de las fibras artificiales fue imparable. Con el inicio de la producción en masa de fibras exitosas, como el poliacrílico, la poliamida, el poliéster, el elastan y la viscosa, la calidad y la sensación de vida de las personas mejoraron perceptiblemente.
Eso puso fin a la competencia entre la agricultura y las industrias de la confección por las limitadas tierras de cultivo. El aumento de la producción de fibra ya no va en detrimento de la situación alimentaria de la población.
Materias primas
Hoy en día, la conciencia de la finitud de las materias primas fósiles enfrenta especialmente a la industria energética con grandes desafíos. Es urgente que la industria energética busque alternativas a las fuentes de energía fósiles, ya que actualmente alrededor del 90 % del petróleo producido se destina directamente a los procesos de incineración (calefacción y movilidad), sin usos previos en otros ciclos de vida de materiales. En este sentido, es importante mejorar significativamente las posibilidades de utilizar la única fuente de energía externa del “sistema Tierra”, es decir, el sol, sin el “desvío” a través del petróleo o el gas natural.
En el contexto de la búsqueda de materias primas alternativas, el llamamiento a los recursos renovables es cada vez más fuerte. También en el sector textil se escuchan voces que abogan por un cultivo cada vez mayor de fibras naturales por este motivo. Esta demanda muestra que ya no se ve la conexión entre un mayor uso de fibras naturales y hambrunas, a diferencia de hace solo 100 años. Sin embargo, las primeras señales que demuestran la validez duradera de esta conexión son el aumento de los precios mundiales de los alimentos, ya que las zonas agrícolas se utilizan cada vez más para producir materias primas para la industria.
Ahora, como en el pasado, las fibras artificiales alivian la presión sobre las zonas agrícolas y, por lo tanto, contribuyen a la sostenibilidad sin agravar la situación alimentaria. Sólo el 0,8 % de los volúmenes de petróleo producidos actualmente son necesarios para la producción mundial de fibras sintéticas artificiales.
Las fibras artificiales celulósicas tampoco compiten con la producción de alimentos. Solo el 0,2 % de las cantidades de madera taladas en todo el mundo se utilizan para la fabricación de fibras sintéticas celulósicas. Además, la madera utilizada para este fin proviene de plantaciones gestionadas de forma sostenible o de zonas de productividad marginal que, de todos modos, no son aptas para cultivos alimentarios debido a las condiciones del suelo.
Área
En una comparación de las superficies necesarias para producir 1 tonelada de fibras, se necesitan 67 hectáreas para la producción de lana, frente a sólo 0,8 hectáreas para las fibras de viscosa, mientras que no se necesita ninguna superficie agrícola para la producción de fibras sintéticas.
La sostenibilidad de la química, en comparación con las fibras naturales, se destaca aún mejor cuando se observa el área total utilizada a nivel mundial para la producción de fibras. En la actualidad, 867 000 km2 de pastizales se utilizan para la producción de lana (69 % de la superficie total de producción de fibra) y 344 000 km2 (27 %) para el cultivo de algodón. En comparación, se necesitan 44 000 km2 (3,5 %) para la producción de fibras de viscosa, mientras que solo 400 km2 (0,03 %) son suficientes para la producción de fibras sintéticas.
En este caso, el tamaño de las superficies es inversamente proporcional a los rendimientos: con una cuota de sólo el 3,5 % de la superficie total, las fibras artificiales cubren el 60 % de la producción mundial de fibras. Por el contrario, el 27 % (algodón) de la superficie total representa sólo el 38 % de las fibras de algodón, y el 55 % (lana) de la superficie total contribuye con la cuota de sólo el 2 % de la fibra de lana en la producción mundial de fibras.
La demanda mundial de fibra asciende a 68 millones de toneladas. Si se abandonaran las fibras artificiales y se dedicara exclusivamente a la producción de lana, se necesitarían 46 millones de km2 de pastizales para este fin. Esto corresponde a un tercio de toda la superficie terrestre de la Tierra, con pastizales disponibles a nivel mundial que ascienden a solo 3,4 millones de km2. Para permitir una comparación: la superficie total de la República Federal de Alemania es de aproximadamente 0,36 millones de km2; la superficie total de la República de Austria es de 0,08 millones de km2. En la cría de ovejas teóricamente necesaria, habría cuatro veces más ovejas que humanos. Estas ovejas emitirían 160 millones de toneladas de metano, un gas climático, lo que corresponde a 3 700 millones de toneladas equivalentes de CO2. El transporte mundial supone una carga para el medio ambiente con 3,3 millones de toneladas de CO2 equivalente.
Producir exclusivamente algodón tampoco sería ecológicamente viable. En la actualidad, el 25 % de las superficies de cultivo fértiles, de buen valor y aptas para la producción de alimentos, se utilizan para el cultivo del algodón. Si toda la demanda mundial de fibras se cubriera con algodón, los rendimientos tendrían que aumentar en un 300 %. Entonces, el 75 % de las superficies de cultivo estarían ocupadas por el algodón, y solo quedaría el 25 % para la producción de alimentos, lo que provocaría hambrunas en todo el mundo. En la práctica, un aumento tan espectacular de las superficies algodoneras ni siquiera sería posible, porque el algodón sólo puede cultivarse en determinadas condiciones climáticas. Por lo tanto, la mejora de los rendimientos sólo puede lograrse con riego artificial y altos insumos de fertilizantes y plaguicidas. En la actualidad, alrededor del 10 % de los insecticidas utilizados en todo el mundo y una quinta parte de todos los plaguicidas se pulverizan en el cultivo convencional del algodón.
Consumo de agua
El cultivo de cultivos requiere no solo áreas agrícolas, sino también agua. Es un hecho bien conocido que los recursos hídricos en todo el mundo son limitados y preciosos. Por ejemplo, en el cultivo del algodón se necesitan unos 25 000 m3 litros de agua para producir 1 tonelada de fibras de algodón, lo que es dudoso desde el punto de vista ecológico. Esto es más de 70 veces la cantidad de agua necesaria para la producción de fibra de viscosa y más de 6 000 veces más de lo que se requiere en la producción de fibra de poliéster. Por lo tanto, las fibras artificiales contribuyen de manera importante a la preservación de los recursos hídricos vitales.
Sin fibras artificiales, no habría suficientes áreas agrícolas para la producción de alimentos ni suficientes recursos hídricos para la humanidad.
Balance de CO2
En comparación con las fibras naturales, las fibras artificiales ofrecen la ventaja adicional de que pueden fabricarse en cualquier lugar donde haya mercados con demanda de ellas. Los pastizales y las áreas cultivables no se pueden crear en cualquier lugar, a diferencia de las plantas de producción de fibras artificiales.
El transporte de textiles por todo el mundo tiene poco sentido desde el punto de vista ecológico, y menos aún si están hechos de fibras artificiales. Pero también las camisetas hechas de algodón cultivado biológicamente pueden haber volado por medio mundo. Por ejemplo, una prenda de vestir fabricada en China se transporta a lo largo de una distancia de unos 19 000 km hasta el consumidor final en Europa. Si se transporta por barco, se emiten unos 0,4 kg de CO2 por kg de textil.
En el transporte aéreo, el equilibrio ecológico se deteriora en unos 10 kg de CO2. Suponiendo que la producción textil exclusivamente en Europa implicara distancias de transporte de unos 2 000 km, en el transporte ferroviario europeo de unos 0,04 kg y en el transporte aéreo de unos 1 kg de CO2 se calcularía en un balance ecológico para el transporte de textiles. Teniendo en cuenta que aproximadamente el 90 % de los textiles que se ofrecen en Alemania son importados, los beneficios ecológicos de la fabricación de fibras y textiles artificiales cerca de sus consumidores son evidentes
Reciclaje
Las fibras artificiales son ecológicamente valiosas también después de su uso como productos. Mientras que las fibras celulósicas artificiales son biodegradables, las fibras sintéticas pueden reutilizarse en el proceso de reciclaje, a través de sus monómeros. Además, muchas fibras artificiales consisten en materias primas recicladas en primer lugar. Por ejemplo, anualmente alrededor del 40 % de las botellas de PET viejas en Europa se transforman en fibras. Esto reduce las pilas de basura en 10 millones de botellas de PET al día, ahorrando 200 000 toneladas de materias primas primarias.
A diferencia de las fibras naturales, la fracción de energía de las fibras artificiales puede recuperarse y utilizarse con fines de calefacción en forma de calefacción a larga distancia, ahorrando una valiosa energía primaria.
“Eco” o no
La tendencia creciente y la creciente demanda de textiles respetuosos con el medio ambiente, fabricados en condiciones socialmente aceptables, conduce a una proliferación de etiquetas ecológicas y colecciones ecológicas. Sin embargo, hasta ahora denominaciones como “natural”, “bio” o “eco” no están protegidas con respecto a las prendas de vestir. El juicio general de que “la naturaleza es mejor que la química” no está justificado, porque el equilibrio ecológico general de las fibras artificiales es más favorable que el del algodón. Además del consumo de energía y recursos, también hay que tener en cuenta factores como el despliegue de la máquina, los fertilizantes y los costes de acabado y transporte.
Las fibras artificiales se utilizan en varias aplicaciones técnicas y también ayudan a resolver problemas ambientales.
Peso ligero gracias a las fibras sintéticas
Las fibras artificiales son materias primas indispensables para las construcciones ligeras. Las fibras sintéticas son precursoras de las fibras de carbono que se procesan en materiales compuestos modernos, para su uso como sustitutos del metal. Con el uso de materiales compuestos en la industria aeronáutica y automotriz se puede lograr una alta reducción de peso y una disminución significativa del consumo de combustible
Los materiales aislantes ahorran energía
Se pueden evitar hasta 80 millones de toneladas de emisiones de CO2 al año con materiales aislantes. Las fibras artificiales se procesan en telas no tejidas, para su uso en edificios como materiales aislantes y selladores en fachadas, pisos y ventanas o como láminas para techos. El ahorro de energía logrado con productos innovadores basados en fibras artificiales es superior al aporte energético necesario en la producción de estos productos y fibras
Fuerte presencia en la protección del medio ambiente
En el lugar de trabajo, en la producción, en la purificación de los gases de escape y del aire. Casi siempre en segundo plano, invisibles e inadvertidas, las fibras artificiales contribuyen activamente a limpiar el agua y el aire. Como telas no tejidas, las fibras artificiales filtran líquidos, recogen sólidos y, por ejemplo, purifican el aire residual de las centrales eléctricas eliminando las partículas contaminantes. Solo las fibras artificiales pueden resistir una gama tan amplia de tensiones térmicas y químicas.
Las fibras artificiales son la solución
Los seres humanos y el medio ambiente deben adaptarse a las condiciones cambiantes que conlleva el cambio climático. Las fibras artificiales son la solución. Como telas no tejidas, tejidas y redes, fabrican materiales de cimentación para carreteras en terrenos menos estables y también ayudan a reforzar caminos, presas y montones
Fuente: Industrievereinigung Chemiefaser e.V.
