Ciencia

¿Un plástico ecológico a partir de celulosa y agua?

Investigadores de la Universidad de Göttingen han encontrado un método sostenible que utiliza agua en condiciones normales para procesar y remodelar un nuevo tipo de polímero hidroplástico llamado cinamato de celulosa (CCi).

Los plásticos ofrecen muchas ventajas, son ligeros, baratos y adaptables, de ahí que se utilicen ampliamente en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, la producción, el procesamiento y la eliminación del plástico presenta importantes y complejos retos relacionados con el medio ambiente y la salud.

En este sentido, el procesamiento ecológico de plásticos reutilizables y reciclables derivados de materias primas vegetales sería una solución ideal. Hasta ahora, los retos tecnológicos en este ámbito han sido muy grandes. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Göttingen, en Alemania, han encontrado ahora un método sostenible -el «hidrosetting», que utiliza agua en condiciones normales- para procesar y remodelar un nuevo tipo de polímero hidroplástico llamado cinamato de celulosa (CCi). La investigación se ha publicado en Nature Sustainability.

Los plásticos son polímeros, lo que significa que su estructura molecular está formada por un gran número de unidades similares unidas entre sí. En la actualidad, la mayoría de los plásticos se fabrican con materias primas petroquímicas, cuya extracción y eliminación acarrea notables impactos ambientales. Por el contrario, la celulosa, que es el principal constituyente de las paredes celulares de las plantas, es el polímero natural más abundante de la Tierra y constituye una fuente casi inagotable de materia prima. Modificando ligeramente una porción muy pequeña de la química de la celulosa mediante la introducción de un grupo de enzimas «cinamoil», los investigadores lograron fabricar un CCi específico adecuado para la formación de un nuevo tipo de bioplástico con polímeros hidroplásticos (es decir, blandos y moldeables en contacto con el agua).

Esto significa que puede moldearse utilizando poco más que agua a la temperatura y presión habituales. Este método único -conocido como hidrosetting- permitió a los investigadores producir una variedad de formas simplemente sumergiendo el bioplástico en agua y dejándolo secar al aire. Las formas moldeadas mantenían su estabilidad a largo plazo y podían volver a moldearse una y otra vez en una variedad de formas 2D y 3D. Aunque el plástico no debe utilizarse en contacto directo con el agua -porque perdería su forma-, puede retener el agua y utilizarse en condiciones de humedad. Los bioplásticos de CCi mostraron propiedades mecánicas de alta calidad en comparación con los plásticos que se utilizan actualmente de forma generalizada.

«Nuestra investigación proporciona un método factible para diseñar otros hidroplásticos ecológicos a partir de recursos renovables», explica el profesor Kai Zhang, de la Universidad de Göttingen. «Esto debería abrir nuevas vías de investigación, estimulando la exploración de otros bioplásticos sostenibles con propiedades mecánicas superiores y nuevas características».

Según los autores de la investigación, el proceso de hidrosetting evita la costosa y compleja maquinaria y las duras condiciones de procesamiento. Este método ecológico simplificaría enormemente la fabricación de plástico, haciendo que su procesamiento y reciclaje sean más económicos y sostenibles.

«Esta investigación ofrece un enorme potencial para que bioplásticos como este se apliquen en muchas situaciones diferentes, como la biología, la electrónica y la medicina«, dice Zhang. «En particular, los efectos perjudiciales de los plásticos en el medio ambiente, que dañan todas las formas de vida en la Tierra, se minimizarían reutilizando los hidroplásticos con sus características únicas», concluye.