Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Rocío Gómez Rodríguez

Investigadores de la Universidad de Almería, pertenecientes al Departamento de Biología Aplicada y liderados por María José López López, participan en el proyecto europeo de investigación FORBIOPLAST. El objetivo de este estudio consiste en sustituir los componentes derivados de la industria petroquímica empleados en la fabricación de plásticos por derivados de la madera, de modo que se reduzca la dependencia del petróleo y se posibilite la producción de materiales biodegradables con aplicación en diferentes sectores económicos.

La biomasa forestal representa una abundante fuente de materia prima renovable, y que no entra en competencia con el sector de producción de alimentos. Por otra parte, además de su bajo precio, puede jugar un importante papel como alternativa a los recursos derivados del petróleo.

Ésta es la línea de trabajo del proyecto europeo de investigación FORBIOPLAST. Enmarcado en la VII convocatoria del Programa Marco de la Comunidad Europea, posee como objetivo principal convertir los residuos de la madera y la industria papelera, junto con derivados extraídos a partir de ellos, en materiales con similares características que los plásticos, pero que además sean biodegradables, cuando sea necesario, y que puedan ser aplicables en múltiples sectores económicos.

Concretamente, los expertos se han propuesto aplicar estos nuevos materiales a la fabricación de componentes internos de automóviles, tales como las espumas de poliuretano empleadas en los asientos, matrices biodegradables aplicables al sector agrícola como macetas, soportes para crecimiento vegetal o encapsulación de fertilizantes y pesticidas y en la producción de envases y embalajes para alimentos, productos químicos y cosméticos.

Esta propuesta contribuirá a paliar el cambio climático, debido a que al utilizar derivados de la madera se incentivará el cultivo de árboles en detrimento del consumo de derivados del petróleo; y, adicionalmente, para algunas aplicaciones, permitirá generar productos que pueden ser reciclados o aprovechados después de su vida útil, evitando el impacto ambiental negativo ocasionado por los residuos.

“Por una parte estamos reduciendo el volumen de residuos generado en varios sectores económicos, entre ellos el agroforestal, automovilístico, alimentario y agrícola. Y por la otra, obtendremos biocompuestos fácilmente recuperables, bien por reciclado o bien por compostaje, que disminuyen el consumo de recursos energéticos no renovables”, asegura María José López López, profesora de la UAL y responsable de la participación del grupo de investigación Desarrollo técnicas microbiológicas para mejora de suelos de interés agrícola de dicha universidad, liderado por el profesor Joaquín Moreno Casco.

Para el procesado de la madera o sus derivados se utilizarán distintas técnicas en las que bien se extraerán componentes para generar nuevos polímeros con las aplicaciones deseadas (tal es el caso de las espumas de asientos) o bien se utilizará la madera convenientemente modificada para unirla a otros materiales que confieran al producto final las características óptimas, obteniendo los denominados composites, materiales integrados por más de un componente diferenciable. Estos composites estarán constituidos por madera modificada unida a otros polímeros como polipropileno reciclado u otros plásticos biodegradables de origen natural, tales como los PHAs (Polihidroxialcanoatos) producidos por microorganismos.

En este proyecto, de carácter internacional, participan un total de dieciséis socios procedentes de Italia, Hungría, Letonia, Rumania, Grecia, Alemania, Noruega, Bélgica y España (concretamente una Empresa de Base Tecnológica de Valladolid y el Departamento de Biología Aplicada de la UAL), coordinados por la Universidad de Pisa. Con un presupuesto total de casi seis millones de euros, los miembros del consorcio esperan obtener resultados comercializables en apenas cuatro años. 

Modificación biológica de la madera

La participación almeriense, al inicio del proyecto, se enmarca en el tratamiento de la madera con microorganismos para generar derivados modificados capaces de unirse a los otros integrantes de los composites. Para ello, los expertos del Área de Microbiología de la UAL poseen un elenco de microorganismos, obtenido a lo largo de más de 20 años de estudio del proceso de compostaje, compuesto aproximadamente por 400 especies lignocelulolíticas. Es decir, son capaces de degradar la lignina, la celulosa y la hemicelulosa. Estos compuestos, presentes en todos los restos vegetales, además de ser los que se degradan con mayor dificultad, son los que interesa transformar en otros que puedan ser aplicables en la fabricación de los materiales definidos en Forbioplast. 

Según López, “actualmente, existen diferentes procesos químicos que modifican la madera triturada para hacerla más adherente, compacta o flexible según el tipo de aplicación. Sin embargo, si realizamos este proceso de compatibilización entre los componentes mayoritarios (residuos de la madera, propilenos reciclados o derivados extraídos de la madera) por métodos biológicos, estamos proponiendo un novedoso proceso de tratamiento más amigable con el medio ambiente”.

El reto se centra en determinar las posibles combinaciones de materiales plásticos y madereros modificables. María José López expone: “El uso que se le vaya a asignar al producto resultante determinará la concentración de un tipo u otro de materia prima y el tratamiento más adecuado a efectuar para obtener los nuevos materiales”.

Validación de los resultados

En la segunda fase de participación del grupo de la UAL, correspondiente a las etapas finales del estudio, los expertos realizarán los ensayos pertinentes para determinar y evaluar la biodegradabilidad, durabilidad, toxicidad y compostabilidad de cada uno de los diferentes productos finalmente obtenidos.

Así, por ejemplo, si se quieren aplicar en partes interiores de automóviles, no conviene que se degraden de forma rápida, sino que posean un tiempo de vida más o menos largo sin pérdida de sus cualidades, por lo que en estos elementos la resistencia al deterioro primará frente a la biodegradabilidad. Sin embargo, para aplicaciones en los sectores agrícolas y de envasado de alimentos se impone como premisa que los materiales sean no tóxicos y biodegradables, de modo que se puedan compostar o degradar directamente en suelo. Estas cualidades, además de las relacionadas con los costes de producción, determinarán la composición final de los nuevos materiales obtenidos.

“Intentamos ofrecer una amplia gama de productos con una gran funcionalidad, a la vez que se respeta el medio ambiente al utilizar materiales naturales o reciclados. Por ello, habrá que fabricar el material en función a los requerimientos establecidos para cada producto”, comenta López

Finalmente, las empresas que participan activamente en este proyecto, cuyo campo de acción es la producción de envases y embalajes, el sector automovilístico, cosmético y agrícola, serán las encargadas de fabricar los prototipos y explotar y comercializar los resultados que se obtengan al final de su andadura, en el año 2012.

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Logo del proyecto europeo FORBIOPLAST

Grupo de investigación de la UAL

Hongo lignocelulolítico

Pila de compostaje

Más información:

María José López
Departamento de Biología Aplicada
Universidad de Almería
Tel: 950015890

E-mail: mllopez@ual.es