Tecnología ecológica para los materiales funcionales

Actualmente, la industria europea del plástico se surte mayoritariamente de las materias primas derivadas de la petroquímica. La biotecnología representa un factor clave en el cambio hacia una industria química sostenible con la que se minimizará la dependencia del petróleo y el impacto medioambiental de la producción de materias primeras. Sin embargo, las tecnologías ecológicas relacionadas con las materias primas, la síntesis y los procesos se deben investigar por separado y después combinar en un método integrado.

Gracias a la financiación europea del proyecto «Renewable functional material – Training material scientists for a sustainable polymer industry» (REFINE), un equipo de investigadores está desarrollando nuevos materiales y metodologías sostenibles. El enfoque integrado se complementara con un análisis crítico para evaluar el ciclo de vida y con comparativas de «benchmarking» con los usuarios finales. Con el proyecto REFINE se demostrarán estos conceptos centrándose en una selección de aplicaciones industriales relevantes que dependen fundamentalmente de los polímeros, como es el caso de las aplicaciones de películas delgadas.

El proyecto REFINE se orienta hacia el uso de los bloques constructivos existentes que se obtienen de la explotación forestal y de los residuos para obtener polímeros de altas prestaciones. Se ha dirigido en especial hacia tres tipos de monómeros renovables: los terpenos, el sorbitol y el azúcar. Los investigadores han demostrado que estos distintos materiales plataforma permiten obtener una gama de polímeros funcionales y materiales para aplicaciones de recubrimiento y látex.

Los estudios han arrojado resultados satisfactorios con las rutas basadas en la lipasa para los poliésteres, que representan uno de los polímeros ecológicos comerciales de mayor alcance. Exceptuando los enzimas lipasa y cutinasa, las labores del proyecto REFINE se centran en diseñar y optimizar enzimas nuevos para sintetizar y modificar polímeros mediante la biotecnología. Se están investigando asimismo disolventes reactivos ecológicos como el dióxido de carbono supercrítico y los líquidos iónicos para que actúen como medios de polimerización y procesamiento además de los aditivos poliméricos ecológicos.

Los estudios realizados en el ámbito del proyecto han revelado que se pueden conseguir surfactantes renovables y eficientes a partir de monómero de sorbitol. Se ha hallado que, comparados con los surfactantes tradicionales, resultan ser más respetuosos con el medio ambiente. Los investigadores han logrado resultados positivos de sus intentos de inmovilizar lipasas sobre portadores renovables derivados de productos residuales como la cascarilla del arroz y las cáscaras de los frutos secos. Estos productos ofrecen la posibilidad de sustituir a los portadores tradicionales al constituir una plataforma enzimática económica, estable y muy activa, adecuada para su aplicación a la síntesis de polímeros.

Cabe esperar que el proyecto REFINE aporte avances significativos en materias primas renovables y en biosíntesis. Además, contribuye a disminuir costes energéticos, emisiones dañinas y tiempos de puesta en el mercado de los productos.