El uso eficiente de los recursos naturales es fundamental para
lograr procesos que sean económicamente rentables y ambientalmente compatibles.
La nanocelulosa, material que se obtiene en base a las unidades estructurales
más sencillas de la materia vegetal, está generando una revolución en diversas
industrias y constituye un recurso clave para la bioeconomía en regiones donde
la actividad forestal es una de las principales fuentes de ingreso de la
población.
Un grupo de investigadores
del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM, CONICET - UNAM), trabaja en el
desarrollo de nanofibras de celulosa obtenidas a partir de residuos
foresto-industriales de especies tradicionales, como pino (Pinus elliottii y
Pinus taeda)
o eucaliptus (Eucalyptus grandis), así como también de otros cultivos
alternativos que están en expansión, como la moringa (Moringa oleífera), un
árbol originario de la India que se cultiva en Misiones. Estos recursos podrán
ser empleados en la fabricación de papel, aumentando su resistencia y generando
procesos más amigables con el ambiente.
Los usos de la nanocelulosa
son múltiples y van desde la fabricación de materiales para automóviles hasta
insumos médicos. Los trabajos que se realizan en el nordeste del país apuntan
particularmente al papel. "Estudiamos la potencialidad de las nanofibras
para reforzar papeles, particularmente los marrones que se utilizan para
embalaje, que son los que representan el mayor volumen de producción de la
industria papelera", explicó la investigadora independiente del CONICET en
el IMAM y responsable del Programa de Celulosa y Papel (PROCYP), María Cristina
Area.
El desarrollo de
nanofibrilas de celulosa en Misiones comenzó hace 3 años, con estudios basados
en materiales como el aserrín de eucaliptos y del bagazo de la caña de azúcar,
es decir, desechos de cultivos extendidos en la región. Después de ese punto de
partida, se iniciaron distintas líneas de estudio que buscan identificar la
potencialidad de las especies y diferentes aplicaciones de las nanofibras.
"Una de las fortalezas
de estas nanofibras es que, a diferencia de otras nanopartículas en base a
carbón que también se están estudiando, son completamente biodegradables. Son
de origen orgánico y se obtienen a partir de recursos naturales que son muy
abundantes en nuestra región, por lo que su potencialidad es enorme",
destacó la investigadora adjunta del CONICET en el IMAM, María Evangelina
Vallejos.
Actualmente, uno de los
trabajos del Instituto estudia el potencial de la moringa, un cultivo que se
está extendiendo en la región. Los frutos del árbol se usan para la producción
de aceite, mientras que las hojas se secan y se exportan a países europeos,
donde son reconocidas sus propiedades medicinales. Pese a que tiene un
crecimiento muy rápido, la madera no puede ser aprovechada para la fabricación
de papel por su baja densidad, pero si es útil para la obtención de
nanocelulosa.
En los primeros ensayos, que
ya fueron publicados en revistas científicas y expuestos en congresos
internacionales por la becaria doctoral Julieta Benitez, compararon las
nanofibras de moringa con las obtenidas a partir de aserrín de eucalipto y
verificaron que las propiedades son similares. "Un factor interesante es
que para obtener las nanofibras de moringa se utiliza mucha menos energía, lo
que abarata el costo de producción. La idea final es que esta propiedad que
estamos probando permita que la moringa se convierta en un cultivo alternativo
de rotación en la región", explica Area.
Para obtener la
nanocelulosa, los materiales de origen son sometidos a procesos químicos y
mecánicos que permiten desestructurar las fibras y llegar a la escala
nanométrica, un nivel imperceptible a simple vista, que equivale a la mil
millonésima parte de un metro. El resultado es un hidrogel, que es el que contiene
las nanofibras.
Otro de los proyectos que
desarrolla el grupo busca obtener el hidrogel a partir de aserrín de pino. En
los ensayos del trabajo, que está a cargo de la becaria doctoral Nanci Ehman,
buscan identificar si se obtienen mayor refuerzo al incorporar las nanofibras a
la preparación de la pulpa o bien aplicándolas superficialmente sobre el papel.
El uso de residuos como
materia prima y la disminución en el consumo de energía para su fabricación
convierten a la nanocelulosa en un recurso fundamental para aumentar la
sustentabilidad del proceso de producción de papel. "El objetivo final es
brindar otra herramienta para completar el círculo de la biorrefinería a
pequeña escala y permitir conformar PyMEs que, en base a una materia prima barata
como es el aserrín, puedan fabricar las nanofibras y venderlas a las empresas
que fabrican papel. Eso permite no solo sumar valor agregado sino también
atender la cuestión ambiental, aprovechando al máximo los recursos naturales y
minimizando la generación de desechos", concluye Area.
Fuente: Mdz. Nanocelulosa, la clave para fabricar papel más resistente y ecológico [En línea]. Actualizada: 7 de diciembre de 2016. [Fecha de consulta: 7 de diciembre de 2016]. Disponible en: http://www.mdzol.com/nota/707917-nanocelulosa-clave-para-fabricar-papel-mas-resistente-y-ecologico/#popupv12252v530
