Plásticos que no contaminan: cómo “imitan” procesos naturales

Los plásticos fabricados a partir de algas y fibra de madera que se descomponen rápidamente tras haber sido utilizados y un nuevo revestimiento consistente en un polímero (compuesto químico) que se repara a sí mismo y resiste a las inclemencias climáticas, podrían poner “al alcance de la mano” la reducción de la acumulación de desechos plásticos en el planeta.

Son dos de las ideas o enfoques tecnológicos más innovadores destinados a combatir la contaminación plástica generalizada, que está explorando un equipo de investigadores y emprendedores de la Universidad de Columbia Británica, UBC en Vancouver (Canadá).

“Toneladas de desechos plásticos contaminan nuestra tierra y los océanos”, afirma el doctor Jordan MacKenzie, cofundador y director ejecutivo de Bioform Technologies, una empresa nueva vinculada a la UBC que está trabajando para llevar al mercado un bioplástico compostable (puede ser degradado aceleradamente por la acción de organismos vivos, es decir biológicamente).

MacKenzie asegura que en este proyecto están utilizando materiales con propiedades regenerativas para crear productos que eliminen de manera sostenible los desechos plásticos sin causar un impacto negativo en el equilibrio ecológico.

Se trata de los denominados bioplásticos, un tipo de plásticos producidos a partir de productos vegetales, a diferencia de los plásticos convencionales, derivados del petróleo.

BIOPLÁSTICO DE ALGAS Y FIBRA DE MADERA

Bioform convierte las algas marinas y la fibra de madera en películas bioplásticas delgadas pero duraderas que se pueden usar directamente para fabricar películas de mantillo o acolchado agrícola, que se colocan sobre los cultivos para regular la humedad del suelo y protegerlos.

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Este bioplástico también pueden usarse para fabricar productos de embalaje rígido, como tapas de bebidas y recipientes para llevar comida.

“La mayoría de los mantillos plásticos están hechos de polietileno (PE) que es económico y duradero, pero puede permanecer en el suelo durante décadas y causar una contaminación ambiental significativa”, señala MacKenzie.

Por otra parte, los residuos de envases de alimentos son un problema de larga data, ya que por ejemplo “toneladas de tapas de bebidas terminan en los vertederos porque son casi imposibles de reciclar”, según explica.

El doctor MacKenzie ha sido investigador en el departamento de ingeniería química y biológica de la UBC con el profesor y doctor Mark Martínez, cofundador de Bioform.

La tecnología, originalmente inspirada en el hilado de las hebras fuertes y rígidas que forman las telas de araña, combina procesos naturales y de fabricación de papel para producir rollos de película sin utilizar calor, lo que reduce la huella ambiental y el costo de fabricación, explican MacKenzie y Martínez.

“Ahora estamos desarrollando tubos bioplásticos biodegradables (que se descomponen en elementos químicos naturales por la acción de agentes biológicos y físicos) para su uso en entornos hospitalarios”, añaden.

A diferencia de otros plásticos biodegradables que requieren condiciones especiales para descomponerse, el bioplástico de Bioform se descompone rápidamente en condiciones domésticas normales, según sus creadores. El doctor MacKenzie ha demostrado estas propiedades arrojando recipientes de comida para llevar fabricados con este nuevo material, en el contenedor para residuos orgánicos situado afuera de su oficina, comprobando seis semanas después, que los gusanos del suelo habían descompuesto los recipientes, transformándolos en un puñado de desechos.

UN POLÍMERO QUE SE REGENERA A SI MISMO

Otra empresa vinculada a la UBC, A2O Advanced Materials, trabaja en un enfoque diferente para promover la sostenibilidad, consistente en una nueva clase de materiales que hacen que los productos funcionen durante más tiempo y de una manera más eficiente.

El equipo de A2O está probando una nueva clase de polímeros (compuestos químicos) que, al ser agregados a otros productos, como las pinturas marinas y los revestimientos industriales, consiguen volverlos autorreparables (reparan por si solos los daños que sufren) y resistentes a la intemperie y a las variaciones e inclemencias del tiempo, aumentando su vida útil.

Estos polímeros han sido mejorados mediante un proceso innovador y patentado que le confiere la propiedad de poder reconstruirse cuando sufren una rasgadura o rayadura, lo que el equipo de investigadores, ha demostrado al partir una pieza de este material por la mitad y observar luego cómo se reforma y regenera, volviendo a conformar una sola pieza intacta. “Casi podría afirmarse que estos materiales están ‘vivos’, ya que tienen la capacidad de responder a los estímulos y de curarse a si mismo”, señala el doctor Damon Gilmour, cofundador de A2O.

Esta compañía busca implementar esos materiales en industrias como el transporte marítimo, la energía y los textiles, donde la capacidad de los materiales para “curarse” a sí mismos (regenerarse) o de responder a factores externos, significa que el producto puede durar más y funcionar de manera más eficiente”, según Gilmour.

El polímero autorreparable es capaz de “curarse” (repararse) a sí mismo, como si fuera un ser vivo / A2O / Paul Joseph / UBC Applied Science

Por ejemplo, los materiales que se auto regeneran ya están atrayendo la atención de los fabricantes de baterías que buscan extender la vida útil de los teléfonos, dispositivos de almacenamiento de energía y otros productos electrónicos, de acuerdo a A2O.

“Estos materiales poseen además una combinación de propiedades que no se encuentran en otros materiales poliméricos como su flexibilidad, adhesividad, biocompatibilidad, estabilidad térmica y actividad antimicrobiana, todo a la vez”, señala el doctor Savvas Hatzikiriakos, cofundador de A2O, profesor de ingeniería química y biológica en la UBC.

Las aplicaciones potenciales de estos polímeros son diversas y podrían ayudar a solucionar algunos de los mayores problemas ambientales en la industria, según la doctora Laurel Schafer, cofundadora de A20 y profesora de química de la UBC.

Entre estos problemas figuran la bioincrustación (acumulación de microorganismos, plantas, seres vivos y sustancias biológicas sobre una estructura), la corrosión (desgaste por agentes externos) y los desechos que produce la fabricación textil.