Biopolímeros fortalecidos con biofibras
Los plásticos se fabrican a partir del petróleo, que es cada vez más escaso. No son biodegradables y, aunque son en gran parte reciclables, el proceso de reciclaje no es siempre eficiente desde el punto de vista energético. Los científicos mejoraron de forma importante las funcionalidades del prometedor biopolímero PHB modificando el proceso de fermentación y reforzando las nanofibras biológicas. Gracias al proyecto financiado por la Unión Europea BUGWORKERS (New tailor-made PHB-based nanocomposites for high performance applications produced from environmentally friendly production routes) se produjo un nanocompuesto biológico rentable y respetuoso con el medio ambiente que puede aplicarse en electrodomésticos, ordenadores y dispositivos para telecomunicaciones. Los científicos desarrollaron una estrategia para producir una estructura de biopolímero de PHB hecha a medida con funcionalidades mejoradas en relación con el PHB disponible en el mercado. Estas incluyeron propiedades térmicas y químicas mejoradas, mayor compatibilidad con las fibras de celulosa y resistencia al impacto y un procesamiento más simple. Resulta crítica la función que desempeñan las mezclas de azúcares precursoras que se agregan a las bacterias. Estas mezclas se obtienen de la paja de trigo hidrolizada como residuo agrícola. Se trata de un proceso rentable que no compite con la producción de alimentos. Optimizar la combinación de un medio de cultivo y fuentes precursoras permitió un buen rendimiento de PHB mejorado. Los investigadores también formularon procesos viables económicamente que permiten obtener nanofilamentos de celulosa y nanofibras de lignina con funcionalidades nuevas a partir de los residuos lignocelulósicos de la madera. Las enzimas son los catalizadores naturales y el equipo de científicos utilizó procesos enzimáticos ecológicos para separar los componentes de la biomasa de la madera y producir nanofibras con propiedades antimicrobianas, ignífugas y de autoensamblado. Utilizando procesos de extrusión e inyección estándar, el equipo de trabajo produjo piezas de múltiples capas utilizando PHB y ambos tipos de fibras. Se observaron importantes mejoras en las propiedades mecánicas de las piezas. Se produjeron componentes demostradores para cuatro tipos diferentes de estudios de casos industriales. El aumento del precio del petróleo, junto con la necesidad de alternativas sostenibles al plástico convencional, podría impulsar una comercialización más rápida de los bionanocompuestos de BUGWORKERS. Estos productos biodegradables y respetuosos con el medio ambiente, formados a partir de recursos no alimentarios renovables, podrían aplicarse en muchos sectores como el envasado y los sistemas biomédicos. Los fabricantes, así como los consumidores y el medio ambiente, se verán muy beneficiados.
Palabras clave
Biopolímeros, biofibras, PHB, biodegradable, respetuoso con el medio ambiente, nanocompuesto
