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Un estudio muestra el potencial de reemplazo de plástico amigable con la Tierra


La búsqueda de mantener el plástico fuera de los vertederos y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de la industria alimentaria está llena de obstáculos.


Misti Crane, la Universidad Estatal de Ohio


Un reemplazo biodegradable para productos a base de petróleo tiene que cumplir con todo tipo de estándares y, hasta ahora, los intentos de reemplazo viable de fuentes renovables han tenido un éxito limitado debido al procesamiento y las limitaciones económicas. Entre los obstáculos, los productos hasta la fecha han sido demasiado frágiles para el envasado de alimentos.

Pero una nueva investigación de la Universidad Estatal de Ohio ha demostrado que la combinación de caucho natural con bioplástico de una manera novedosa resulta en un reemplazo mucho más fuerte para el plástico, uno que ya está captando el interés de las compañías que buscan reducir sus huellas ambientales.

Casi todos los plásticos, alrededor del 90 por ciento, son derivados del petróleo y no son biodegradables, una preocupación ambiental importante.

En un nuevo estudio publicado en la revista Polymers , el equipo de investigación reporta el éxito con un producto endurecido con caucho derivado de la fermentación microbiana que dicen que podría funcionar como el plástico convencional. Este nuevo estudio destaca el mayor éxito en esta área hasta ahora, según los científicos.

«Los intentos anteriores de esta combinación no tuvieron éxito porque la suavidad del caucho hizo que el producto perdiera mucha fuerza en el proceso», dijo el autor principal, Xiaoying Zhao, investigador postdoctoral del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos del Estado de Ohio.

El nuevo estudio incluyó la fusión del caucho en un termoplástico a base de plantas llamado PHBV junto con peróxido orgánico y otro aditivo llamado triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA).

El producto final fue 75 por ciento más resistente y 100 por ciento más flexible que el PHBV por sí solo, lo que significa que es mucho más fácil de moldear en los envases de alimentos .

Otros equipos de investigación han combinado caucho y PHBV, pero los productos han sido demasiado débiles para soportar todas las demandas de un paquete de alimentos, desde el procesamiento hasta el envío y el manejo en tiendas y hogares, especialmente los contenedores que se utilizan para congelar y luego cocinar en el microondas. dijo el autor principal del estudio, Yael Vodovotz, profesor de ciencia y tecnología de los alimentos en el estado de Ohio.

La flexibilidad incrementada, sin una pérdida significativa de resistencia, es particularmente importante cuando se trata de películas de plástico que se usan comúnmente para envasar todo, desde productos frescos hasta alimentos congelados, dijo.

Mientras que otros intentos de fabricar este tipo de bioplástico reforzado con caucho han reducido la resistencia de la PHBV hasta en un 80 por ciento, solo 30 por ciento de la resistencia se perdió en este estudio, una cantidad mucho más manejable, dijo Zhao.

La dureza, que se mejoró, es diferente de la fuerza, explicó la coautora del estudio Katrina Cornish, experta en caucho natural y profesora de horticultura y ciencias de cultivos en el estado de Ohio.

«Imagínese tratando de separar un bloque de concreto con sus manos. Eso está probando su fuerza. Pero el karate cortándolo con su mano o pie está probando su resistencia, con qué facilidad se rompe», dijo Cornish.

«Nunca puedes separarlo, pero si eres lo suficientemente fuerte puedes romperlo».

Gran parte del enfoque actual de los investigadores se centra en el uso potencial de diversos materiales biodegradables (y, por lo demás, conscientes del medio ambiente) que podrían usar como rellenos para fortalecer aún más la mezcla. Han discutido sobre el uso del «pastel» que queda después de que un investigador extrae aceite del café usado. Las pieles de tomate están bajo consideración, al igual que las cáscaras de huevo.

«Queremos algo que de lo contrario se desperdiciaría de manera sostenible y también relativamente barato», dijo Vodovotz.

Incluso están considerando el potencial para atacar dos problemas ambientales a la vez, al ver cómo los pastos invasivos que los ambientalistas están arrancando de los cursos de agua podrían jugar con la mezcla infundida de caucho.

«Podríamos secarlos, molerlos y potencialmente usar estas hierbas como relleno fibroso», dijo Vodovotz.

Más allá de los alimentos envasados, un bioplástico podría potencialmente usarse en otras aplicaciones relacionadas con los alimentos, como utensilios y tablas de cortar.

Y los investigadores buscan colaborar con colegas ajenos a la ciencia de los alimentos para considerar otras aplicaciones para sus productos, como crear materiales de construcción, guantes para quienes trabajan en el servicio de alimentos o piezas para automóviles y aviones.

A medida que el equipo trabaja para sacar su tecnología del laboratorio a la industria alimentaria, habrá muchos detalles que resolver dependiendo de las prioridades y preocupaciones individuales de la compañía, dijo Vodovotz, y eso puede significar alterar la mezcla.

«A medida que nos acercamos más y más al trabajo con los fabricantes de alimentos , hay preguntas específicas que nuestros socios potenciales están haciendo», dijo Vodovotz. «Tenemos que tener mucho cuidado con lo que usamos en este proceso para satisfacer sus necesidades, y tienen parámetros muy específicos».


Proporcionado por la Universidad Estatal de Ohio


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