Nuevo material inspirado en la seda de araña podría ayudar a resolver nuestro problema del plástico

a woman picks up plastic in a heavily plastic polluted area hi-lighting the issue of plastic pollution worldwide
There was 340 million tonnes of plastic waste generated in 2018.Image: REUTERS/Lisa Marie David
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  • Los envases fueron responsables del 46% de los residuos plásticos generados en todo el mundo en 2018.

  • La demanda de alimentos se duplicará para 2050, lo que aumentará la cantidad de residuos de alimentos y de sus envases de plástico.

  • Se necesitan materiales más sostenibles que podamos reciclar o que sean biodegradables.

  • Investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto una forma de fabricar plástico a partir de proteínas vegetales abundantes y sostenibles, con aspecto de seda de araña.

Los plásticos son materiales muy útiles. Han aportado beneficios significativos a la sociedad moderna. Sin embargo, la cantidad sin precedentes de plásticos producidos en las últimas décadas ha provocado una grave contaminación ambiental.

Solo los envases fueron responsables de 46% de 340 millones de toneladas de los residuos plásticos generados en todo el mundo en 2018. Aunque el reciclaje de plástico ha aumentado significativamente en los últimos años, la mayoría de los plásticos que se usan hoy en día son de un solo uso, no reciclables y no biodegradables.

La demanda de alimentos se duplicará para 2050. Es probable que esto aumente la cantidad de residuos de alimentos y de sus envases de plástico, lo que someterá a los países más pobres a una enorme presión para gestionar la eliminación de residuos.

Para abordar los problemas de daño ambiental, necesitamos materiales más sostenibles que podamos reciclar o que sean biodegradables. Ha habido un auge de los plásticos de origen vegetal, pero muchos de ellos solo pueden compostarse mediante procesos industriales, y no en el ámbito doméstico.

Ahora investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto una forma de fabricar plástico a partir de proteínas vegetales abundantes y sostenibles. Inspirada en la seda de araña, la película funciona de manera similar a otros plásticos, pero puede compostarse en casa.

Tipos de plástico

Los plásticos sintéticos y no biodegradables de uso común en el envasado de alimentos incluyen el tereftalato de polietileno (PET), el poliestireno (PS) y el tereftalato de polietileno cristalino (CPET).

Existen algunos procesos establecidos para la eliminación del PET, concretamente el reciclaje mecánico y las técnicas de reciclaje químico – pero la mayor parte del plástico del mundo es todavía se envía a vertederos. El PET puede tardar cientos de años en descomponerse y no es biodegradable. Esto significa que puede seguir contaminando el ecosistema durante muchos años.

La fabricación de plástico requiere mucha energía. Además, cuando los plásticos se desechan, causan daños ambientales, como el calentamiento global, las emisiones de gases de efecto invernadero y daños a la vida marina.

Por otro lado, existen algunos plásticos biodegradables de origen vegetal, como el ácido poliláctico (PLA), el succinato de polibutileno (PBS), la policaprolactona (PCL) y los polihidroxialcanoatos (PHA), que son más respetuosos con el medio ambiente que los polímeros no renovables.

Los polímeros de PLA se producen a partir de recursos renovables y tienen la ventaja de ser reciclables y compostables. Esto hace que el PLA sea un material mucho más respetuoso con el medio ambiente que el PET, el PS y el CPET. Sin embargo, su durabilidad y estabilidad a largo plazo son inferiores a las de sus equivalentes sintéticos.

El nuevo material

La nueva investigación ha estudiado el posible uso de un polímero biodegradable y renovable, como la proteína de soja, para fabricar un nuevo material que podría ser una alternativa a otros plásticos de origen vegetal.

Los investigadores crearon un plástico de origen vegetal y añadieron nanopartículas, partículas de menos de una millonésima de metro. Esto les permitió controlar la estructura del material para crear películas flexibles, con un material que, a nivel molecular, se asemeja a la seda de araña. Lo han denominado «seda de araña vegana».

El nuevo material en acción.Image: Xampla

El equipo utilizó diversas técnicas, como la microscopía electrónica de barrido y la microscopía electrónica de transmisión, para estudiar la estructura de la película.

Analizaron propiedades importantes, como las propiedades barrera y la absorción de humedad. Descubrieron que las nanopartículas contribuyeron de manera significativa a mejorar diversas propiedades: resistencia, durabilidad y estabilidad a largo plazo.

Al crear un plástico con un proceso de fabricación más respetuoso con el medio ambiente y fabricado a partir de materiales sostenibles, se puede ahorrar una cantidad significativa de energía. Esta es una de las partes más interesantes de este estudio.

Este nuevo material podría ayudar a resolver algunos de los problemas que la contaminación por plástico ha causado al medio ambiente, al ofrecer un material procedente de fuentes renovables con propiedades mejoradas, adecuado para numerosas aplicaciones de ingeniería, incluido el envasado.

El estudio podría contribuir a ampliar la producción de materiales de envasado sostenibles, utilizando recursos naturales y un menor consumo de energía, al tiempo que reduce la cantidad de plástico que va a parar a los vertederos.

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