Bioplásticos para un futuro sustentable

Investigadores del Departamento de Física obtuvieron el UBATEC 2016. El proyecto ganador pertenece al área de estudios sobre envases y embalajes y permite seguir avanzando en la línea de los llamados bioplásticos.

Por Lis Tous

La Dra. Silvia Goyanes y su equipo del Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos obtuvieron un nuevo reconocimiento. Se trata del premio UBATEC a la innovación e investigación aplicada que otorgan la Universidad de Buenos Aires, la Unión Industrial Argentina, el Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires y la Confederación General de la Industria. Con el dinero ganado van a poder adquirir maquinaria nueva para su laboratorio y, de este modo, producir polímeros biodgradables para utilizar como envases a mayor escala.

El equipo de investigadores se conforma por físicos, químicos, ingenieros en alimentos y biotecnólogos. Trabajan conjuntamente en la producción de un film –la película plástica que recubre los alimentos- a base de almidón de mandioca y lo mejoran con diferentes aditivos, mediante una novedosa técnica y única en la UBA, la extrusión.

 “La idea es transferir al sector industrial un protocolo para que puedan fabricar envases a partir de recursos renovables y completamente biodegradables. Propusimos desarrollar un plástico a base de almidón pero supliendo las deficiencias mecánicas que tiene el material, como la permeación al oxígeno y al vapor de agua”, dice Silvia Goyanes, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.

El  proceso de enriquecer el plástico varía según la finalidad que se persigue, como ayudar a conservar alimentos para el consumo cotidiano o para proteger frutos de exportación. Pueden sumarse antioxidantes –naturales o industriales- y comestibles como extracto de romero, yerba mate, té verde o albahaca. También suelen incorporarse nutrientes como proteínas o hierro como suplementos del alimento en sí, cargas como refuerzo o agentes de entrecruzamiento.

Plásticos hechos de raíces

La fécula de mandioca –o yuca- tiene ventajas considerables en comparación con otras, como las hechas de papa o maíz. Por un lado, posee mejores oportunidades alimenticias, ya que resulta apta para celíacos; y  por otro, estimula la manufactura de un cultivo que, en nuestro país, se produce más de lo que se consume.

El almidón se desintegra con facilidad una vez desechado. Esta característica resulta muy provechosa en términos ecológicos, pero se convierte en un desafío a la hora de utilizarlo como materia prima de materiales para envases que sean competitivos con los plásticos actuales Por lo que, los científicos buscan hacer un plástico más resistente para su manipulación y que pueda descomponerse en menos de tres meses.

En este sentido, Goyanes explica el rol fundamental que juegan las dimensiones nano -la millonésima parte de un milímetro- en su proyecto. Con una cantidad muy pequeña de nanopartículas de almidón se modifica la estructura del producto, aumentan las propiedades mecánicas y mejoran las condiciones de permeabilidad del film. Lo que sucede es que se pasa de una estructura lineal a otra con vueltas y rodeos, las partículas generan caminos tortuosos por lo que hacen más difícil el traspaso de las moléculas de agua o gases.

“La mirada de los físicos permite caracterizar los materiales de esta manera, hacer por ejemplo, una identificación completa del entrecruzamiento del almidón debido al de ácido cítrico”, explica  la dra. Lucía Famá, otra de las responsables de la investigación. Este ácido natural -comestible y de bajo costo- permite que el nuevo material se comporte como una red de tres dimensiones, más estable frente a la humedad y al agua.

   

Premio a la innovación

Con el galardón, los científicos pueden continuar el proceso de los biopolímeros a través de otra máquina que se suma a la producción. Hasta ahora el laboratorio cuenta con una extrusora  que fabrica “hilos” de plástico -igual a la que se utiliza en la industria-, pero no contaban con la sopladora que permite transformar las hebras en bolsas.

“El desafío es mantener la distribución de las nanopartículas de almidón en una masa macroscópica, es esta caso la bolsa o el film continuo. Esa correcta distribución de las nanopartículas es la que va a garantizar las propiedades de permeación, de elongación y de tracción necesarias en el nuevo material”, detalla Goyanes.

Las investigadoras aclaran que la nueva línea de envases seguirá siendo biodegradable pero no comestible. Algunos aditivos aportan más resistencia al packaging  y pueden resultar muy útiles y resistentes para, por ejemplo, los limones y otros frutos de exportación

En relación al premio y la posibilidad de mejorar el laboratorio Goyanes concluye: “Queremos constituirnos como un grupo de investigación que desde la ciencia básica brinde soluciones tecnológicas y que pueda ayudar a generar respuestas en el desarrollo de plásticos biodegradables, ayudar a transferir conocimientos desde la universidad al sector industrial, al potenciamiento del país en ese sentido. Pero, no hay transferencia tecnológica sin ciencia básica”.