A medida que aumentan las preocupaciones sobre los impactos ambientales y de salud de los desechos plásticos, los científicos están acelerando los esfuerzos para desarrollar alternativas biodegradables más seguras. En la Universidad Flinders, en Australia del Sur, varios equipos de investigación están trabajando en nuevos materiales diseñados para reducir la contaminación procedente de los plásticos de un solo uso.
En un estudio publicado recientemente, el Dr. polímeroLos investigadores crearon una película delgada y flexible utilizando caseinato de calcio, una forma de caseína disponible comercialmente, la proteína principal que se encuentra en la leche. Lo mezclaron con almidón modificado y nanoarcilla de bentonita, luego agregaron glicerol y alcohol polivinílico para mejorar la durabilidad y la flexibilidad. El objetivo era crear un material que funcione como los plásticos convencionales y sea mucho más respetuoso con el medio ambiente.
Se rompe en el suelo a las 13 semanas.
Las pruebas muestran que el material se descompone continuamente en condiciones normales del suelo y se estima que se descompondrá por completo en 13 semanas. Los resultados proporcionan evidencia preliminar de que la combinación de biopolímeros con suspensiones de nanoarcillas puede producir películas funcionales adecuadas para envases de alimentos sostenibles.
También se evaluó la seguridad. Las pruebas microbianas mostraron que los niveles de colonias bacterianas estaban dentro del rango aceptable para películas biodegradables no antimicrobianas, lo que sugiere una baja toxicidad.
“Recomendaríamos una mayor evaluación antibacteriana en futuras pruebas y desarrollo”, dijo el investigador de nanomateriales, el profesor Yuhong Tang en el Campus Tonsley de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de Flinders.
El profesor Tang, que forma parte del Instituto Flinders de Ciencia y Tecnología a Nanoescala, dice que desarrollar alternativas sostenibles a los envases de alimentos y otros productos plásticos de un solo uso es esencial para frenar el aumento de la contaminación global.
Por qué son importantes las alternativas al plástico
Muchos plásticos contienen miles de aditivos químicos, incluidos tintes y retardantes de llama. Algunas de estas sustancias son tóxicas o están relacionadas con el cáncer. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) ha advertido que sin una acción internacional concertada, la producción de plástico podría aumentar un 70% entre 2020 y 2040, superando los 700 millones de toneladas anuales.
Aunque algunos plásticos son técnicamente reciclables, la mayoría se desecha después de un solo uso. Un análisis publicado la naturaleza Se estima que alrededor del 60% del plástico es de un solo uso y sólo el 10% se recicla. La producción de plásticos ha aumentado de 2 millones de toneladas en 1950 a 475 millones de toneladas en 2022, lo que equivale al peso de unos 250 millones de automóviles.
Colaboración internacional sobre bioplásticos a base de leche
El proyecto implica la colaboración con investigadores de ingeniería química en Colombia, entre ellos Nicole Estevene Gómez Mesa y Alice Yovana Pataquiva-Mateus, profesora de ingeniería de la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano. Su trabajo en el Grupo de Investigación en Nanobioingeniería de Bogotá se centra en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos.
“Estábamos experimentando con caseinato para fabricar nanofibras a base de leche y descubrimos que podía usarse para moldear polímeros como materiales de embalaje comunes”, dijo Gómez.
“A partir de ahí, comenzamos a explorar formas de mejorar sus propiedades mediante la introducción de un material natural y abundante como el almidón y un polímero biodegradable con importantes propiedades mecánicas. Esto también abrió la oportunidad de integrar nanoarcillas como la bentonita, que podrían aumentar la resistencia de la película y el rendimiento de barrera.
“Toda la formulación fue diseñada para utilizar ingredientes económicos que sean biodegradables y respetuosos con el medio ambiente para crear una alternativa sostenible con propiedades mejoradas”.
El profesor Pataquiva-Mateus enfatizó las amplias implicaciones del trabajo. “Todos pueden desempeñar un papel en la reducción del uso de plástico, y encontrar alternativas de polímeros biodegradables es una pieza científica importante que ayuda a encontrar soluciones para la industria, los consumidores y el medio ambiente.
“La mayoría de nuestros plásticos de un solo uso provienen de envases de alimentos, por lo que este tipo de alternativas deberían explorarse más a fondo y sumarse a la revolución de la economía circular para conservar los recursos”.
