Existe una presión global y consistente por eliminar o, al menos, reducir el uso del plástico a nivel industrial y doméstico. Algunos investigadores han propuesto el bambú, el papel y las micro y nanocelulosas como sustitutos de las pajillas, botellas y envases de un solo uso. Un estudio reciente encuentra un nuevo sistema para producir bioplásticos más duraderos y sostenibles, aprovechando los subproductos de la madera.
Los esfuerzos para cambiar de plásticos petroquímicos a plásticos renovables y biodegradables han demostrado su complejidad. El proceso de producción puede requerir productos químicos tóxicos y costosos. Además, la resistencia mecánica y la estabilidad del agua a menudo son insuficientes. Pero los investigadores han logrado un gran avance. Encontraron subproductos de la madera prometedores para producir bioplásticos duraderos y sostenibles.
El estudio, publicado en Nature Sustainability, es liderado por Yuan Yao, profesora de ecología industrial y sistemas sostenibles en la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad de Yale (YSE). El equipo ha creado un plástico biodegradable a partir de polvo de madera. Emplean un disolvente biodegradable para reducirlo a una suspensión de polímeros orgánicos y celulosa entrelazada con hidrógeno a nanoescala. El resultado es un bioplástico lo suficientemente bueno como para competir con los plásticos convencionales.
La investigación describe el proceso de deconstrucción de la matriz porosa de la madera natural. Indica que el material resultante muestra una alta resistencia mecánica, estabilidad al contener líquidos y a la luz ultravioleta. También se puede reciclar o biodegradar de forma segura en el entorno natural. Y tiene un menor impacto medioambiental durante el ciclo de vida en comparación con los plásticos obtenidos del petróleo.
De madera a bioplástico, avances de la investigación
Los investigadores utilizaron para obtener el bioplástico un polvo de madera. Un residuo que generalmente se descarta como desperdicio en los aserraderos. Desconstruyeron la estructura suelta y porosa del polvo con un solvente eutéctico profundo, biodegradable y reciclable. La mezcla resultante tiene un alto contenido de sólidos y una alta viscosidad. Se puede moldear y enrollar sin romperse.
Luego, Yao dirigió una evaluación integral del ciclo de vida para probar los impactos ambientales del bioplástico contra los plásticos comunes. Las láminas del bioplástico se enterraron en el suelo y observaron que estas se fracturaron después de dos semanas. Y se degradaron por completo después de tres meses. Además, los investigadores dicen que el bioplástico se puede volver a descomponer en la suspensión mediante agitación mecánica, lo que también permite recuperar y reutilizar el DES.
«Eso, para mí, es lo que realmente hace que este plástico sea bueno. Se puede reciclar o biodegradar. Hemos minimizado todos los materiales y los desechos que van a la naturaleza», sostiene Yao.
Por otra parte, el bioplástico -obtenido del polvo de madera- tiene numerosas aplicaciones, advierte Liangbing Hu, profesor del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland. Se puede utilizar en bolsas de plástico y embalajes, uno de los principales usos del plástico y la la mayor causa de la producción de residuos. El coautor del artículo agrega que debido a que el bioplástico se puede moldear en diferentes formas, también tiene potencial en la fabricación de automóviles.
El material también es ofrece resistencia y por tanto se podría utilizar en la fabricación de envases. Tiene buenas propiedades mecánicas para contener líquidos y resistir la luz ultravioleta. Dos aspectos esenciales para reemplazar el plástico tradicional que se utiliza en envases.
El bioplástico derivado de la madera, podría ser utilizado para todo tipo de usos. Eso sí, de momento es solo una prueba y falta ver qué ta efectivo es construirlo en masa.
Impacto ambiental en los bosques
Un aspecto que el equipo sigue analizando es el impacto potencial en los bosques y el uso de la madera, si se extendiera la producción de este bioplástico.
Aunque el proceso utiliza actualmente subproductos de la madera en la fabricación, los investigadores dicen ser muy conscientes de que la producción a gran escala de bioplásticos, podría requerir el uso de cantidades masivas de madera. Ello podría tener implicaciones de gran alcance en los bosques, la gestión de la tierra, los ecosistemas y el cambio climático, por nombrar algunos.
Yao comentó que el equipo de investigación ya ha empezado a trabajar con un ecólogo forestal para crear modelos de simulación forestal, que vinculen el ciclo de crecimiento de los bosques con el proceso de fabricación. También ve la oportunidad de colaborar con personas que trabajan en campos relacionados con los bosques en la Escuela de Medio Ambiente de Yale, algo poco habitual.
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