Los extractos naturales mejoran las propiedades de bioplásticos industriales
En el mundo desarrollado, se tiran cantidades ingentes de residuos de productos agrícolas, que se pueden reutilizar para crear bioplásticos. Estos plásticos de origen biológico se pueden emplear en una amplia gama de aplicaciones industriales. Una vez tratados y reforzados mediante la incorporación de aditivos respetuosos con el medio ambiente, pueden satisfacer las necesidades de los fabricantes que, actualmente, emplean plásticos derivados de combustibles fósiles como, por ejemplo, el petróleo. El proyecto BARBARA, financiado con fondos europeos, abordó este reto mediante la creación de ocho materiales nuevos a través de la valorización de fracciones de flujo secundario y residuos de la producción agroalimentaria en polisacáridos y aditivos funcionales novedosos. «La tecnología de BARBARA permite mejorar las propiedades mecánicas, térmicas, estéticas y de bienestar de los nuevos polímeros de origen biológico diseñados», comenta Berta Gonzalvo Bas, coordinadora del proyecto. Los miembros del consorcio recibieron financiación de la Empresa Común para las Bioindustrias, una asociación público-privada entre la Unión Europea y la industria. Esta cooperación auspiciada por el programa Horizonte Europa tiene como objetivo acelerar el desarrollo de la bioeconomía circular en Europa, en la que los componentes básicos de los productos químicos, los biocombustibles y los materiales proceden de recursos biológicos, al tiempo que contribuyen a los objetivos climáticos.
El dulce aroma del éxito
Los investigadores desarrollaron y probaron nuevos procesos para la extracción y la funcionalización de compuestos con alto valor añadido a partir de residuos agrícolas como, por ejemplo, mondas de frutas y cáscaras de nueces. Se obtuvieron tintes naturales, biomordientes, antimicrobianos y aceites esenciales mediante la extracción asistida por microondas y otros procesos avanzados como el uso de agua supercrítica. Una vez extraídos todos los componentes de origen orgánico, se prepararon las bobinas de filamento para construir los prototipos mediante fabricación aditiva (impresión 3D). Los materiales desarrollados contenían polisacáridos (del maíz), pigmentos de granada y limón, biomordientes de granada, aroma de limón y cáscaras de almendra, que confirieron a los materiales diferentes colores, aromas y texturas con propiedades antimicrobianas, así como resistencia al estrés térmico y mecánico. «Los procesos de fabricación aditiva implican el uso de un filamento continuo para impresión 3D, que se ablanda al calentarse y se endurece al enfriarse, lo que permite crear piezas de bioplástico novedosas con propiedades avanzadas para los sectores del automóvil y la construcción», explica Gonzalvo Bas.
Múltiples aplicaciones industriales
Los socios del proyecto emplearon los materiales nuevos para imprimir en 3D molduras de puertas, así como un tablero de instrumentos para automóviles junto con el fabricante italiano de coches FIAT. También crearon moldes para la fabricación de juntas de cerchas destinadas a edificios para la empresa española ACCIONA Infraestructuras. Según Gonzalvo Bas: «BARBARA tiene, asimismo, repercusiones directas para cuatro tecnologías facilitadoras esenciales, a saber: la biotecnología, la nanotecnología, los materiales avanzados y las tecnologías de fabricación avanzadas, que son la base de múltiples industrias». La tecnología de BARBARA mejorará considerablemente la competitividad de las empresas europeas en diferentes sectores, ya que aporta una clara mejora a la calidad de sus productos. Esta tecnología beneficiará a los productores agrícolas, químicos y de biopolímeros, a las empresas de procesamiento y a los sectores del automóvil y la construcción, entre otros. «Otros sectores industriales clave de la economía europea, como el aeroespacial, la electrónica y los electrodomésticos, pueden emplear biopolímeros para producir nuevos bioplásticos con propiedades estructurales y funcionales sobresalientes que, además, aumentan su sostenibilidad», concluye Gonzalvo Bas.
Palabras clave
BARBARA, bioplástico, biopolímero, residuos agrícolas, impresión 3D, fabricación aditiva, fabricación de filamentos fundidos
