{"id":112,"date":"2021-12-17T14:43:45","date_gmt":"2021-12-17T14:43:45","guid":{"rendered":"https:\/\/cdmf.org.br\/es\/?p=112"},"modified":"2021-12-17T14:43:47","modified_gmt":"2021-12-17T14:43:47","slug":"utilizan-residuos-de-la-industria-para-generar-alternativas-al-plastico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cdmf.org.br\/es\/utilizan-residuos-de-la-industria-para-generar-alternativas-al-plastico\/","title":{"rendered":"Utilizan residuos de la industria para generar alternativas al pl\u00e1stico"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>Por Chlo\u00e9 Pinheiro&nbsp; |&nbsp; Ag\u00eancia FAPESP<\/strong>&nbsp;\u2013&nbsp;Investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) de la localidad de Ilha Solteira, en Brasil, desarrollaron una pel\u00edcula que podr\u00e1 reemplazar al pl\u00e1stico en las envases de alimentos. Este producto se elabora a partir de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) y residuos industriales de celulosa bacteriana, y ambas materias primas son sostenibles. De la \u00faltima se extraen materiales que forman compuestos, conformados entonces en este caso por nanocristales de celulosa bacteriana y HPMC, ambos ya utilizados en la fabricaci\u00f3n de pel\u00edculas biodegradables.<\/p>\n\n\n\n<p>La conjugaci\u00f3n de ambos materiales result\u00f3 en una pel\u00edcula superior a las fabricadas \u00fanicamente con HPMC. Y los hallazgos de esta investigaci\u00f3n, realizada con el&nbsp;<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/105839\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>apoyo de la FAPESP<\/strong><\/a>, se&nbsp;<a href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.0c12392\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>publicaron<\/strong><\/a>&nbsp;en el peri\u00f3dico cient\u00edfico&nbsp;<em>Applied Material &amp; Interfaces<\/em>.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cLa idea consist\u00eda en incorporar los nanocristales de celulosa bacteriana a matrices de HPMC para mejorar sus propiedades y, a su vez, para generar protocolos m\u00e1s verdes destinados al desarrollo de nuevos compuestos, desde el material en s\u00ed mismo hasta su origen, por eso incluimos el reaprovechamiento de residuos industriales en el trabajo\u201d, explica&nbsp;<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/pesquisador\/79931\/marcia-regina-de-moura-aouada\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>M\u00e1rcia Regina de Moura Aouada<\/strong><\/a>, qu\u00edmica de la Unesp y coautora del trabajo. Moura Aouada es investigadora del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (<a href=\"http:\/\/cdmf.org.br\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>CDMF<\/strong><\/a>), un Centro de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (<a href=\"http:\/\/cepid.fapesp.br\/home\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>CEPID<\/strong><\/a>) apoyado por la FAPESP.<\/p>\n\n\n\n<p>Desde su doctorado, Moura Aouada estudia pel\u00edculas de fuentes renovables, comestibles y biodegradables con el objetivo de reducir la creciente generaci\u00f3n de residuos s\u00f3lidos provenientes del desechado de envases de alimentos, especialmente los de pl\u00e1stico.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cUna de las limitaciones de las pel\u00edculas de HPMC y de otros biopol\u00edmeros reside en su escasa resistencia mec\u00e1nica cuando se las compara con las tradicionales pel\u00edculas obtenidas del petr\u00f3leo. Asimismo, estos filmes exhiben altas tasas de permeabilidad a los vapores de agua, lo que termina limitando un tanto la expansi\u00f3n de su uso. Con el agregado de la celulosa bacteriana, logramos mejorar estas propiedades\u201d, comenta Pamela Melo, alumna del Programa de Posgrado en Ciencia de Materiales (PPGCM) de la Unesp y primera autora del estudio, realizado durante su doctorado, bajo la direcci\u00f3n de Moura Aouada.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>La receta de la torta<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>La celulosa bacteriana la suministra Seven Ind\u00fastria de Produtos Biotecnol\u00f3gicos, una empresa del estado brasile\u00f1o de Paran\u00e1 que fabrica ap\u00f3sitos de biopel\u00edculas. Como a estos debe cort\u00e1rselos en tama\u00f1os precisos, sobra mucho material, que termina desech\u00e1ndoselo despu\u00e9s del corte. Para transformar estos residuos en un nuevo filme, adecuado para empaquetar alimentos, los investigadores trituran los retazos en un molino hasta obtener un polvo fino.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cA este polvo se lo somete entonces a una hidr\u00f3lisis \u00e1cida, un proceso ya detallado en la literatura, con \u00e1cido sulf\u00farico\u201d, explica Melo. Sobre esta base se obtiene una suspensi\u00f3n con los nanocristales, que entonces se la a\u00f1ade al HPMC diluido en agua. Esta es la denominada soluci\u00f3n filmog\u00e9nica, otro objeto de inter\u00e9s de la industria de biopl\u00e1sticos.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cNo basta \u00fanicamente crear materiales compuestos: necesitamos entender cu\u00e1l es la mejor soluci\u00f3n para obtener buenas propiedades de la pel\u00edcula, verificando factores tales como la viscosidad y la concentraci\u00f3n de las nanopart\u00edculas ideales\u201d, apunta Moura Aouada. \u201cEs como ajustar la receta de una torta, y el estudio de esta receta constituye otra gran innovaci\u00f3n de este trabajo\u201d, a\u00f1ade la qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cEl modo de interacci\u00f3n y de distribuci\u00f3n de los cristales en la matriz de HPMC determinar\u00e1 la calidad del filme, por eso realizamos pruebas y arribamos a una distribuci\u00f3n mejor mediante la dispersi\u00f3n de alta energ\u00eda realizada con un dispersor Turrax\u201d, comenta Melo. Se vierte la soluci\u00f3n en un sustrato que hace las veces de soporte, y los solventes se evaporan entre 24 y 48 horas despu\u00e9s, dando origen al producto final: una pel\u00edcula m\u00e1s resistente que aquella compuesta solamente por HPMC, aparte de menos permeable. La cantidad de agua que el material absorbe actualmente constituye una limitaci\u00f3n para su uso como envase.<\/p>\n\n\n\n<p>Otro hallazgo positivo indica que los nanocristales no alteraron la transparencia del HPMC.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Las ventajas de la celulosa bacteriana<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>La celulosa es el pol\u00edmero m\u00e1s abundante en el mundo. Aparte de la celulosa vegetal, m\u00e1s conocida y utilizada en la fabricaci\u00f3n de papel, bacterias y animales marinos invertebrados tambi\u00e9n pueden producir celulosa como parte de su proceso de captaci\u00f3n de ox\u00edgeno. Su utilizaci\u00f3n se encuentra difundida en la industria de ap\u00f3sitos, y se expande ahora a otras \u00e1reas como la del sector alimenticio (<em>lea m\u00e1s en:&nbsp;<a href=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/celulosa-en-la-piel\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>revistapesquisa.fapesp.br\/es\/celulosa-en-la-piel<\/strong><\/a><\/em>).&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Las principales ventajas se relacionan con el medio ambiente. \u201cLa celulosa bacteriana puede producirse en laboratorio los 365 d\u00edas del a\u00f1o, independiendo de las condiciones clim\u00e1ticas y ambientales, y se trata de mol\u00e9culas m\u00e1s puras, lo que reduce la emisi\u00f3n de contaminantes durante su fabricaci\u00f3n\u201d, comenta Moura Aouada. Para utilizar la celulosa vegetal, es necesario eliminar impurezas como la lignina, lo que requiere del uso de compuestos organoclorados, que son nocivos para el medio ambiente.<\/p>\n\n\n\n<p>Otro triunfo de la celulosa bacteriana lo constituye la presencia de fibras de dimensi\u00f3n nanom\u00e9trica en su estructura. \u201cEsto es muy interesante, pues la dota de propiedades distintas, como su alta resistencia, especialmente a la tracci\u00f3n, que es la capacidad de aguantar una carga sin romperse\u201d, puntualiza Moura Aouada.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Los pr\u00f3ximos pasos<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Las investigadoras pretenden seguir probando soluciones filmog\u00e9nicas hasta llegar a un producto competitivo. El grupo estudiar\u00e1 otras t\u00e9cnicas de dispersi\u00f3n de pol\u00edmeros y las comparar\u00e1 con el uso del HPMC, y tambi\u00e9n evaluar\u00e1 la velocidad potencial de biodegradaci\u00f3n de estos productos.<\/p>\n\n\n\n<p>De arribar a soluciones filmog\u00e9nicas mejores, ser\u00e1 posible que la celulosa bacteriana empiece a utilizarse a mayor escala. \u201cNos enfocamos prioritariamente en reemplazar siempre y cuando sea posible a los materiales a los cuales no se los considera ecol\u00f3gicamente correctos, tales como los derivados del petr\u00f3leo, por materiales compuestos naturales provenientes de fuentes renovables, que se degradan cuando se los expone al ambiente\u201d, destaca Molura Aouada.<\/p>\n\n\n\n<p>La utilizaci\u00f3n de residuos tales como los restos de ap\u00f3sitos contribuye tambi\u00e9n para abaratar los costos del proceso, toda vez que la decisi\u00f3n de compra de los consumidores de pel\u00edculas pl\u00e1sticas para envases suele basarse b\u00e1sicamente en el precio. Y existen otras fuentes prometedoras de celulosa bacteriana, como la industria de la ca\u00f1a de az\u00facar y la de la soja. \u201cExisten estudios que muestran que es posible obtener celulosa bacteriana utilizando la melaza de la ca\u00f1a o de la soja como sustrato\u201d, sostiene M\u00e1rcia Moura Aouada.<\/p>\n\n\n\n<p>Puede leerse el art\u00edculo intitulado\u00a0<em>Upcycling Microbial Cellulose Scraps into Nanowhiskers with Engineered Performance as Fillers in All-Cellulose Composites<\/em>\u00a0en el siguiente enlace:\u00a0<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.0c12392\" target=\"_blank\"><strong>pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.0c12392<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>______________________________________________________________________________________________________________<\/p>\n\n\n\n<p><strong>CDMF<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El CDMF es uno de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/cepid.fapesp.br\/home\/\" target=\"_blank\">Cepids<\/a>) apoyados por la Fundaci\u00f3n de Apoyo a la Investigaci\u00f3n del Estado de S\u00e3o Paulo (<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/fapesp.br\/\" target=\"_blank\">Fapesp<\/a>), y tambi\u00e9n recibe inversi\u00f3n del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.gov.br\/cnpq\" target=\"_blank\">CNPq<\/a>), del Instituto Nacional de Materiales. Ciencia y Tecnolog\u00eda en Nanotecnolog\u00eda (INCTMN). Trabaja en colaboraci\u00f3n con varios laboratorios del mundo en los que se agrupan el INTEMA (de Argentina) y la Universidad Jaume I de Espa\u00f1a.<\/p>\n\n\n\n<p>Publicado originalmente en&nbsp;<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/agencia.fapesp.br\/es\" target=\"_blank\">Ag\u00eancia Fapesp<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>Por Chlo\u00e9 Pinheiro&nbsp; |&nbsp; Ag\u00eancia FAPESP&nbsp;\u2013&nbsp;Investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) de la localidad de Ilha Solteira, en Brasil, desarrollaron una pel\u00edcula que podr\u00e1 reemplazar al pl\u00e1stico en las envases de alimentos. 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