Plástico hecho con madera, una nueva propuesta para beneficiar al ambiente
29 marzo, 2021
El plástico es uno de los materiales más utilizados a nivel mundial. Su degradación tarda cientos de años y se ha convertido en un problema para el medio ambiente. Un artículo recientemente publicado por la revista científica Nature Sustainability describe una propuesta de bioplástico hecho a partir de biomasa lignocelulósica que se toma de plantas secas, por ejemplo de madera.
Plástico biodegradable
Actualmente se exploran opciones alternativas para los plásticos petroquímicos que no son biodegradables. El rendimiento mecánico y la estabilidad húmeda de la biomasa suelen ser insuficientes para que estos materiales lleguen a usos prácticos. Un equipo de investigadores dirigido por Yuan Yao, de la Universidad de Yale, y Liangbing Hu, de la Universidad de Maryland, propone una estrategia de sintetización para obtener bioplástico de alto rendimiento.
La propuesta de hacer bioplásticos más amables con el medio ambiente no es nueva. Hasta ahora los resultados han sido pobres; se requieren químicos tóxicos y de alto costo para su producción, además de ofrecer resultados de baja calidad. La propuesta de Yao, Hu y sus colaboradores promete un material con gran resistencia mecánica, estabilidad al contacto con líquidos y resistencia a la luz ultravioleta. A lo anterior se suma un ciclo de vida corto en comparación con los plásticos hechos a base de petróleo y la posibilidad de reciclarlo.
El proceso para obtener el nuevo material consiste en deconstruir una matriz porosa de madera natural dentro de lodo. “Hemos desarrollado un proceso de manufactura sencillo y simple que genera un plástico basado en biomasa a partir de madera, al mismo tiempo es un plástico que ofrece también buenas propiedades mecánicas”, explica Yao.
Para conseguir el lodo que requiere el proceso, los investigadores usaron polvo de madera. Este material suele considerarse basura en los aserraderos. Para la deconstrucción de su estructura se utilizaron solventes eutécticos profundos (DES, por sus siglas en inglés). En la mezcla resultante aparece un entrelazamiento a nanoescala de hidrógeno entre la lignina regenerada y las micro/nano fibrillas de celulosa. Como resultado se obtiene una sustancia viscosa de alto contenido sólido que es capaz de fundirse y enrollarse sin romperse.
La resistencia del material fue una parte del proceso de desarrollo. También fue necesario probar su capacidad para reintegrarse al medio ambiente. Para esto se enterró una muestra del material. En dos semanas ya se había fracturado. A los tres meses se degradó por completo. Además de su rápida desintegración es posible reciclarlo recurriendo a los DES.
Entre los usos que se le puede dar Liangbing Hu menciona la fabricación de bolsas de plástico y empaques. Ambos son dos de los productos más comunes que se elaboran en plástico y que en consecuencia se convierten en basura. El investigador también aclara que el material puede tomar formas como piezas para la construcción de automóviles.
El siguiente reto para el equipo de investigación es descubrir si la producción a gran escala de este material es viable. Que el plástico logre degradarse rápidamente es un beneficio para el medio ambiente pero para producirlo se requerirá madera. Es importante conocer el impacto que tendrá en los bosques. Sobre esto, Yuan Yao aclara que el equipo colabora con un ecólogo forestal para crear modelos que muestren la proporción de crecimiento que se requiere. El proyecto debe mostrar que es sostenible a largo plazo.
El plástico es un material que en pocas décadas se ha vuelto indispensable en las actividades cotidianas de la especie humana. Sus residuos han llegado a cada rincón imaginable del planeta, incluyendo la meseta del Tíbet y el fondo oceánico. Investigaciones como esta permiten buscar alternativas para mantener al planeta libre del plástico de un solo uso y que permanece por siglos contaminando a los seres vivos de las próximas generaciones.