Nuevo plástico similar al PET fabricado directamente a partir de residuos de biomasa

"Básicamente, sólo "cocinamos" la madera u otro material vegetal no comestible, como los residuos agrícolas, en productos químicos baratos para producir el precursor del plástico en un solo paso"

28.06.2022 - Suiza

Cada vez es más evidente que alejarse de los combustibles fósiles y evitar la acumulación de plásticos en el medio ambiente es fundamental para afrontar el reto del cambio climático. En este sentido, se están realizando esfuerzos considerables para desarrollar polímeros degradables o reciclables a partir de material vegetal no comestible, denominado "biomasa lignocelulósica".

Por supuesto, producir plásticos competitivos basados en la biomasa no es sencillo. Hay una razón por la que los plásticos convencionales están tan extendidos, ya que combinan bajo coste, estabilidad térmica, resistencia mecánica, procesabilidad y compatibilidad, características que cualquier sustituto alternativo del plástico debe igualar o superar. Y hasta ahora, la tarea ha sido un reto.

Hasta ahora. Científicos dirigidos por el profesor Jeremy Luterbacher, de la Escuela de Ciencias Básicas de la EPFL, han desarrollado con éxito un plástico derivado de la biomasa, similar al PET, que cumple los criterios para sustituir a varios plásticos actuales y que, además, es más respetuoso con el medio ambiente.

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"Básicamente, sólo tenemos que 'cocinar' madera u otro material vegetal no comestible, como los residuos agrícolas, en productos químicos baratos para producir el precursor del plástico en un solo paso", dice Luterbacher. "Al mantener la estructura del azúcar intacta dentro de la estructura molecular del plástico, la química es mucho más sencilla que las alternativas actuales".

La técnica se basa en un descubrimiento que Luterbacher y sus colegas publicaron en 2016, en el que la adición de un aldehído podía estabilizar ciertas fracciones del material vegetal y evitar su destrucción durante la extracción. Al reutilizar esta química, los investigadores pudieron reconstruir un nuevo producto químico de base biológica útil como precursor del plástico.

Utilizando un aldehído diferente -el ácido glioxílico en lugar del formaldehído-, pudimos simplemente fijar grupos "pegajosos" en ambos lados de las moléculas de azúcar, lo que les permite actuar como bloques de construcción de plástico", explica Lorenz Manker, primer autor del estudio. "Utilizando esta sencilla técnica, somos capaces de convertir hasta el 25% del peso de los residuos agrícolas, o el 95% del azúcar purificado, en plástico".

Las propiedades tan completas de estos plásticos podrían permitir su uso en aplicaciones que van desde los envases y los textiles hasta la medicina y la electrónica. Los investigadores ya han fabricado películas para envases, fibras que podrían hilarse para fabricar ropa u otros tejidos, y filamentos para la impresión en 3D.

"El plástico tiene propiedades muy interesantes, sobre todo para aplicaciones como el envasado de alimentos", dice Luterbacher. "Y lo que hace que el plástico sea único es la presencia de la estructura de azúcar intacta. Esto hace que sea increíblemente fácil de fabricar, porque no hay que modificar lo que la naturaleza nos da, y sencillo de degradar, porque se puede volver a una molécula que ya es abundante en la naturaleza."

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