Los materiales plásticos son soporte de productos de consumo habitual pero una vez dejan de ser útiles, se convierten en residuos permanentes difíciles de eliminar del medio ambiente. El grupo de investigación CellMat (Cellular Materials, Materiales Celulares), del departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Valladolid ha lanzado una nueva línea de investigación en torno a las espumas con base bioplásticos. El objetivo es lograr materiales con mejores propiedades, entre ellas, mayor resistencia al impacto y mejor aislamiento térmico gracias al proceso de espumación, y que a la vez sean biodegradables.
"Las espumas de bioplásticos tienen un futuro prometedor en el sector del envase y embalaje de productos alimentarios, en la sustitución parcial de polímeros derivados del petróleo y en el sector de la biotecnología en el campo de los implantes, sin embargo, las investigaciones en este tema están todavía en un estado embrionario en Europa por lo que existe una necesidad importante de generar conocimiento en los métodos de fabricación, propiedades y en las aplicaciones de estos materiales", afirma uno de los integrantes de este grupo de investigación, el profesor Miguel Ángel Rodríguez.
La industria de los bioplásticos y en concreto, de los bioenvases, ha experimentado en Europa un gran crecimiento durante los últimos años, sin embargo, el investigador argumenta que el sector de las espumas poliméricas biodegradables "no se ha abordado hasta ahora". Frente a esto, defiende que la espumación (proceso por el cual un gas se dispersa a lo largo de una fase sólida, en este caso el polímero) de estos plásticos "permitirá la reducción de la cantidad de materia prima necesaria para la fabricación de piezas finales e impartiría al material propiedades difícilmente alcanzables mediante materiales continuos no espumados, entre ellas, una baja densidad, excelente capacidad de aislamiento térmico, mayor resistencia al impacto, etc.", lo que "permitiría el uso de estos materiales en el envase y embalaje de alimentos, comida rápida, etc.".
Rodríguez argumenta además que se trata de "materiales obtenidos a partir de productos agrícolas, por lo que es un recurso independiente del petróleo, dado el continuo incremento de precio de éste y su escasez futura". En este sentido, añade además que muchas de estas espumas con base bioplásticos tienen una características concretas que "les hace muy interesantes en el sector de la biotecnología, son materiales biocompatibles y bioabsorbibles, es decir pueden ser utilizados en la regeneración de tejidos humanos y una vez que han cumplido su función son reabsorbidos por el cuerpo humano sin necesidad de operaciones quirúrgicas".
Ejemplos de biopolímeros
Como ejemplos de biopolímeros que pueden ser utilizados para estas aplicaciones están el almidón, el ácido poliláctico, el polihidroxialcanoatos (PHA) y los polihidroxibutiratos (PHB). El punto de partida en la línea de investigación de CellMat ha sido el almidón como material de base. Tal y como explica Rodríguez, se trata de "una sustancia que se obtiene exclusivamente de los vegetales, que lo sintetizan a partir del dióxido de carbono y del agua que toman del suelo".
En los cereales y tubérculos que lo contienen, el almidón se encuentra en las células formando estructuras discretas, los gránulos de almidón. Estos gránulos tienen un tamaño de entre 2 y 1000 micras, dependiendo del vegetal, aunque en un mismo vegetal aparece una cierta heterogeneidad de tamaños. Los gránulos de almidón de arroz están entre los mas pequeños, y los de almidón de patata, entre los mas grandes. De esta forma, las propiedades tecnológicas del almidón dependerán mucho del origen. Así, el almidón de maíz céreo produce geles claros y cohesivos, mientras que el almidón de trigo forma geles opacos. El almidón de patata (conocido generalmente como fécula) se hidrata muy fácilmente, dando dispersiones muy viscosas, pero en cambio no produce geles. Las propiedades comercialmente significativas del almidón, tales como su resistencia mecánica y flexibilidad, dependerán por lo tanto del tipo de planta.
Actualmente, CellMat desarrolla un proyecto en colaboración con el Centro Tecnológico de Miranda de Ebro en el ámbito de las espumas con base bioplásticos, además de haber solicitado otro a la Agencia de inversiones y servicios de Castilla y León (ADE) en colaboración con la empresa Faresan, dedicada a la fabricación de reciclables sanitarios. En el campo de la investigación, el grupo vallisoletano colabora además con el grupo del profesor Osvaldo Oliveira de Novais, de la Universidad de Sao Carlos de Sao Paulo, en Brasil, con quien mantiene un proyecto conjunto hasta el año 2010 en el marco del Convenio interuniversitario entre universidades brasileñas y españolas suscrito entre los respectivos Ministerios de Educación y Ciencia.
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