image: There is a growing urgency to develop novel products of natural origin and other innovative technologies that could help to reduce the widespread dependence on fossil fuels. view more
Credit: Tecnalia
Este comunicado está disponible en inglés.
La conciencia pública sobre la sostenibilidad y la aplicación de la normativa ambiental, especialmente con respecto a la eliminación de residuos que limitan el uso de los plásticos derivados del petróleo en aplicaciones donde el reciclaje no es fácil, han empujado a las industrias a buscar nuevas alternativas a este tipo de materiales. Según las nuevas demandas del mercado, los plásticos de origen biológico están encontrando una amplia aceptación en la industria porque conducen a la disminución de emisiones de efecto invernadero y a reducir la dependencia del petróleo. Sin embargo, ha aumentado la preocupación por el uso de materias primas en competencia con las fuentes de alimentos.
Durante los dos últimos años, cuatro centros de investigación europeos (CNR-iPCF, SSICA, TECNALIA y POLIEKO) han estado trabajando junto con tres asociaciones de empresas (CONSEBRO, PCS, ASSOCOMAPLAST) y cinco empresas (IRIS, TEHNOS, RDX, TUBA y LAGRANA) relacionadas con las industria alimentaria y de plásticos, para encontrar fuentes más sostenibles y renovables para la industria del plástico. En particular, el objetivo principal del proyecto europeo LEGUVAL [1] es la valorización de los subproductos de la industria de procesado de legumbres, que actualmente se descartan, para ser utilizados en la preparación de materiales plásticos para la agricultura, el envasado y aplicaciones de automoción.
Existe una creciente urgencia por desarrollar productos de origen natural novedosos y otras tecnologías innovadoras que puedan ayudar a disminuir la dependencia generalizada de los combustibles fósiles. Los bio-composites amigables con el medio ambiente, compuestos por biofibras y bioplásticos, son nuevos materiales del siglo XXI, con un enorme potencial como solución a los problemas medioambientales y a la incertidumbre en el suministro de petróleo.
Gracias a sus propiedades químicas y multifuncionales, las legumbres proporcionan a la sociedad diversos servicios tales como: fuente de productos para alimentación humana y animal, fibras, biomasa, biocombustibles y productos químicos.
El objetivo de Leguval es la valorización de los co y subproductos de legumbres mediante la extracción de proteínas y fibra para ser utilizadas como materia prima en el desarrollo de materiales de envasado y bioplásticos de uso agrícola, y la biomasa restante como fuente de biogás. La recuperación de compuestos de alto valor es una manera rentable de aprovechar los subproductos, ya que la mayoría de los residuos vegetales contienen cantidades considerables de compuestos potencialmente interesantes. Actualmente, ya se han obtenido recubrimientos a partir de proteínas de guisante con propiedades barrera muy interesantes y composites con fibras de legumbres, que van a ser testados en aplicaciones reales agrícolas y de envasado. Su aplicación a escala industrial se desarrollará próximamente. Por otra parte, se ha comprobado que la biomasa restante es una excelente fuente de biogás, con lo que el ciclo de aprovechamiento de los subproductos sería integral.
Los films/composites y recubrimientos basados en proteínas de legumbre permitirán que los envases puedan ser depositados en plantas de compostaje o utilizarse para la producción de biogás. De forma similar, en aplicaciones agrícolas, los plásticos derivados de proteínas podrán permanecer en el suelo como fuente de nitrógeno biodegradable.
Este proyecto abrirá diferentes líneas de investigación en el ámbito de la proteína vegetal. De hecho, las propiedades de permeabilidad de oxígeno de films plásticos, a base de proteínas recubiertas, han revelado que las soluciones recubrimiento basadas en proteínas muestran excelentes propiedades barrera al oxígeno, a humedades relativas bajas o intermedias, comparables a las propiedades barreras al oxígeno de algunos materiales plásticos sintéticos.
Los co y subproductos de la industria de procesado de legumbres como guisantes, habas, lentejas, etc. se están utilizando como materia prima para el desarrollo de materiales plásticos para envasado y aplicaciones agrícolas. Esta estrategia aportará valor añadido a los cultivos mediante un nuevo uso de los subproductos, que en la actualidad se utilizan únicamente como alimento para animales, o fertilizantes.
Este objetivo se está alcanzando a través de la extracción de proteínas para la producción de films comestibles/biodegradables. Además, la biomasa restante del proceso de extracción se utiliza como relleno en composites poliméricos para la mejora de propiedades mecánicas, o como fuente de alimentación para la producción de biogás.
El propósito final es que los materiales desarrollados puedan ser competitivos a medio plazo frente a las alternativas derivadas del petróleo, sobre todo teniendo en cuenta el elevado precio de algunos de los polímeros derivados de esta materia prima, y la bajada del precio de los polímeros biodegradables debido al aumento de la producción en los países emergentes como India y China.