Almidón para dejar el plástico
Investigadores del CONICET y de la UBA trabajan en el desarrollo de films biodegradables a partir de almidón de mandioca. El objetivo es elaborar materiales amigables con el ambiente que puedan fabricarse a escala industrial y ser una alternativa a los plásticos de un solo uso.
Las consecuencias negativas alcanzan a todas las especies marinas, que quedan expuestas cada vez más a riesgos de intoxicación, trastornos del comportamiento y asfixia. Además, al romperse en pequeños pedazos, se generan microplásticos que llegan a los seres humanos a través de la ingesta de agua y productos del mar, aunque también pueden ser inhalados cuando están suspendidos en el aire. De esta forma, estudios recientes estiman que ingerimos cinco gramos de plástico por semana, equivalente a una tarjeta de crédito.
En busca de generar materiales que puedan reemplazar el uso de plástico, en el Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos del Departamento de Física de la Universidad de Buenos Aires (UBA), trabajan en el desarrollo de films biodegradables a partir de almidón de mandioca. Buscan elaborar algo que sea sencillo de producir a escala industrial, de forma que la conversión no sea un factor problemático. Además, apuntan a darle un valor agregado a los excedentes de producción y exploran la posibilidad de que el material, además de conservar, tenga propiedades antioxidantes.
“La idea es generar un material biodegradable que pueda reemplazar, al menos en parte, a los plásticos de un solo uso, ya que no hay tanta capacidad de reciclaje para toda la cantidad que se genera. Si bien existen algunas bolsas en el mercado que son biodegradables, en general, son importadas y caras. Nuestro objetivo también es poder reemplazarlas por productos nacionales para poder abaratar los costos”, cuenta a TSS la doctora en Ciencias Físicas, Lucía Famá, investigadora del CONICET e integrante del equipo.
Una de las premisas del proyecto es que el material desarrollado en el laboratorio se pueda adaptar de forma sencilla a escala industrial. Por eso, decidieron elaborar films con una extrusora, un equipo que se encuentra en cualquier fábrica de plásticos. La técnica de extrusión utiliza dos tipos de energía: mecánica y térmica. Primero, el material es calentado con cierta concentración de agua. Cuando empieza a fundirse, se aplica energía mecánica para romper el grano del polímero y acelerar el mecanismo de fundición del material base junto con los aditivos empleados.
Tras el proceso de extrusión, el material sale en forma de cordón y pasa por un proceso de pelletizado en el que se corta el cordón en pequeños pellets. “Son como lentejitas, que luego se pueden procesar mediante termocompresión para fabricar los films. En general, las industrias compran los pellets ya armados y los pasan por una extrusora y por una máquina de soplado para unir varias capas de plástico. Nuestra idea, entonces, es que se utilicen las mismas máquinas cambiando la materia prima”, explica Famá.
El almidón de mandioca es uno de los polímeros base que están probando los investigadores como alternativa al plástico, ya que tiene la ventaja de que se degrada en menos de un mes. Otras opciones que están explorando son el almidón de papa y de maíz, y mezclas de almidón con otros polímeros, como el ácido poliláctico, que es un material biodegradable más resistente que el almidón.
“Estamos tratando de enriquecer el material con aditivos que sean, por ejemplo, antioxidantes, de forma que puedan tener cierta actividad que evite que un alimento se oxide. También estamos probando con nanopartículas que le otorguen propiedades antimicrobianas y mayor resistencia”, indica la investigadora.
Además de fabricar materiales de mejor calidad, el agregado de valor que buscan darle los investigadores a estos films tiene otro objetivo: tratar de conquistar al sector industrial para que concrete la transición del plástico a un material biodegradable. Esto no es sencillo, ya que el uso del polietileno es algo muy práctico y barato. Además, para llegar a ser producidos a escala industrial, estos nuevos materiales tienen una desventaja a superar.
“El polietileno, que es lo que se suele usar, es un material hidrofóbico, es decir, tiene baja permeabilidad al agua. En cambio, nuestros materiales tienden a ser hidrofílicos, por lo cual, para poder usarlos en la conservación de alimentos, todavía hay que realizar algunas mejoras. Nosotros apuntamos a ver si hay industrias que estén interesadas en poner parte de su presupuesto en desarrollar materiales biodegradables, teniendo ya una base del desarrollo hecho en el laboratorio”, dice Famá.
El proyecto se financia con fondos provenientes de la universidad y de la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (Agencia I+D+i). Además, el equipo tiene un convenio con la Cooperativa San Alberto, de Misiones, que les dona el almidón para realizar los ensayos.
Hasta el momento, los ensayos realizados por las y los investigadores han sido a escala laboratorio, pero con equipamiento escalable como para aplicar en la industria. Actualmente, trabajan en mejorar las propiedades de los materiales, sobre todo, la hidrofobicidad, y también están evaluando los resultados obtenidos con distintas mezclas.
“Cuando conversamos con la gente de la cooperativa, nos contaron que ellos desperdician muchísimo la fécula de mandioca porque el mercado no tiene tanta demanda. Poder convertir ese residuo en otros desarrollos, como films y envases biodegradables, es lo que nosotros llamamos darle valor agregado a un producto nacional”, concluyó Famá.
