Biomateriales, la ciencia de convertir desechos en materias primas

La madera es la fuente de una cantidad innumerable de productos. Aprovechar hasta el último gramo de esta poderosa sustancia natural es el objetivo con el que trabajan investigadores del CONICET en Misiones, la provincia forestal argentina por excelencia, en la que más de 300 mil hectáreas están cultivadas con distintas especies leñosas.

Pioneros en el desarrollo de técnicas de biorrefinería, los miembros el Programa de Celulosa y Papel (PROCYP) del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM, CONICET – UNaM), estudian desde la década del 90 distintos tipos de biomateriales que pueden producirse a partir de la madera. Algunos de sus proyectos -por los que son reconocidos en distintos países del mundo- consisten en la obtención de bioplásticos para impresiones 3D, nanocelulosa para reforzar papeles de embalaje, vainillina para uso en repostería e hidrogeles para la industria cosmética.

El objetivo de los científicos es desarrollar productos completamente biodegradables, obtenidos a partir de recursos renovables que están disponibles y son abundantes en la región del nordeste argentino.

Una de las principales ventajas que presentan los bioproductos en cuanto a sustentabilidad es que pueden reemplazar a los derivados del petróleo que se emplean en la fabricación de plásticos y de productos cosméticos. “Los biomateriales son productos sólidos, como la nanocelulosa, la celulosa microfibrilada, las pulpas de disolución, que son pulpas de celulosa que se pueden disolver para fabricar viscosa, una fibra textil. La madera, principalmente la de estas especies leñosas, son fuente de una variedad innumerable de productos”, explica María Cristina Area, investigadora independiente del CONICET y directora del PROCYP.

El uso de materias primas locales es una de las premisas del grupo de investigación. “En Misiones y Corrientes, una de las especies más plantadas es el pino y su aserrín es una materia muy abundante. Es un residuo que genera la industria forestal, que se podría aprovechar de manera integrada, con otras industrias”, resalta.

La línea de estudio que se desarrollo es Misiones es única en el mundo. Si bien existen otras investigaciones sobre pinos, las especies que se plantan en Argentina (Pinus elliottii y Pinus taeda), tienen características particulares distintas a las de otras coníferas del hemisferio norte. “Es una materia prima bastante difícil, lo que hace que no sea eficiente la aplicación de los procesos que se están usando en otros lugares del mundo. Eso nos obliga a utilizar otras tecnologías de tratamiento y hace que nuestro trabajo sea muy interesante para otros grupos de investigación”, comenta Area, al tiempo que destaca la importancia del trabajo en red con otros países, como Alemania, Finlandia, España, Portugal, Chile y Perú, entre otros.

Una de las propuestas más avanzadas del grupo consiste en la fabricación de un hidrogel de nanocelulosa que permitirá obtener mayor resistencia en papeles de embalaje, que es uno de los tipos de papel que más se produce internacionalmente.  “Estamos probando distintos métodos para aplicar el hidrogel, en distintos momentos de la fabricación del papel, analizando en qué instancia se obtiene mayor resistencia”, explica Nanci Ehman, becaria doctoral en el IMAM, quien destaca que, además de los ensayos de laboratorio, también realizarán pruebas directamente con fabricantes, a nivel industrial, lo que acelerará la aplicación directa de los resultados de estas investigaciones.

El proceso es rápido y en menos de 5 horas se puede obtener biogel a partir de aserrín de pino o eucalipto con un consumo moderado de energía, lo cual  es otro factor que contribuye al carácter ecológico de este producto.

El hidrogel también podría ser un componente ideal para la fabricación de productos cosméticos cien por ciento biodegradables. Hacia ese objetivo se orientan algunos de los proyectos del grupo para 2018. “Tenemos varias ideas, que van desde repelentes hasta alcohol en gel y otro tipo de cremas”, adelantó Area.