Optimización de biomateriales a base de almidón para la protección de suelos de uso agrícola

HÉCTOR ALEJANDRO ANZORENA; MARIO D. NINAGO; OLIVIA V. LÓPEZ

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; WCCE11 - 11th World Congress of Chemical Engineering; 2023

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

Los recientes avances tecnológicos en agricultura, motivados por el creciente aumento en la demanda de alimentos como consecuencia del crecimiento poblacional, han llevado a la búsqueda de tecnologías que permitan un mayor control sobre las variables que afectan al rendimiento de los cultivos, entre las que se incluye el cultivo en ambientes protegidos, canalización bajo suelo y el uso de mantos agrícolas. Los principales materiales empleados como mantos agrícolas son de origen petroquímico, debido a su elevada producción, bajo costo y fácil procesamiento. Sin embargo, su principal desventaja es su carácter no-biodegradable, por lo que terminan acumulándose y generando daños irreversibles en el medio ambiente. El uso de películas biodegradables, producidas a partir de biopolímeros, como almidón, está siendo ampliamente estudiado como una alternativa prometedora, aprovechando la capacidad para formar películas que presenta este tipo de biopolímero, además de su abundancia a nivel mundial y su inherentecarácter biodegradable [1]. Para el desarrollo del presente trabajo se obtuvieron películas biodegradables a partir suspensiones de almidón de mandioca al 5% m/v, a las cuales se adicionaron concentraciones variables de bentonita hasta un 10% m/m (como agente de refuerzo) y borato de sodio hasta un 3% m/m (como agente de reticulación). Las formulaciones se gelatinizaron a 90°C durante 20 minutos y se volcaron sobre moldes de acrílico manteniendo unarelación masa: área constante; luego se secaron a 60°C durante 24h y se acondicionaron a una humedad relativa del 65% hasta el momento de su caracterización. La microestructura y la capacidad de barrera a la radiación UV-vis de las películas se determinó por espectroscopia infrarroja y espectrometría de absorción. Mientras que la estabilidad dimensional y sus propiedades mecánicas se determinaron a través de ensayos de tracción, solubilidad en agua ycompostaje. A partir de los resultados obtenidos, se evidenció que el agregado de partículas minerales refuerza la matriz de almidón mejorando sus propiedades mecánicas e incrementando su capacidad de barrera a la radiación 6,6 veces, respecto a la matriz sin relleno. Por otra parte, la presencia del agente entrecruzante mejoró el aspecto general de las películas y redujo en un 10,9 % el porcentaje de masa perdida luego de 90 días de compostaje.