La contaminación por plásticos está siendo un motivo de preocupación medioambiental y sanitaria, sobre todo desde que se encontraron microplásticos en la sangre humana. Este material, generalmente, no está compuesto más que polímeros fabricados a partir de monómeros del petróleo crudo. Pero ¿se podrían crear de otra manera?
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El ingeniero de materiales Ignacio Mena abre en exclusiva las puertas de su laboratorio a ENCLAVE ODS para mostrar otra manera de hacer polímeros. Esta sustancia se ha convertido, casi, en su razón de ser.
Y eso que el joven madrileño, de 26 años, confiesa que no era un apasionado de los materiales poliméricos. Todo lo contrario: tenía razones para odiarlos, más allá de sus nefastos efectos medioambientales. Durante la carrera, la asignatura de polímeros le provocó bastantes dolores de cabeza, puesto que no consiguió aprobarla a la primera. Pero haber hundido sus codos sobre los manuales de esta materia le ayudó a conocerlos mejor y enamorarse de ellos.
Ignacio Mena con los plásticos en las manos.
Un máster después, se encuentra en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Allí desarrolla su tesis doctoral y trabaja en el proyecto europeo CHARISMA. Mena está buscando alternativas a los temidos plásticos a partir del petróleo, desarrollando nuevos tipos de materiales polímeros, biodegradables y compostables.
Pero no está "inventando la rueda”, asegura. En los supermercados ya hay productos envasados en este tipo de materiales: “El ácido poliláctico (PLA)”, exclama. Y explica: “Es un material que se está utilizando un montón y es muy interesante saber más sobre él”. Mena llega a asegurar que “es el futuro de todos los plásticos”.
Una muestra de granza de Ecobio (mezcla comercial de PLA/PBAT).
Esta sustancia —como la mayoría de bioplásticos— se produce a partir del almidón de plantas como el maíz, la yuca o la caña de azúcar. También trabaja con otro material polimérico, la policaprolactina (PCL), que se fabrica a partir de derivados del petróleo. El proceso que sigue es complejo y utiliza diferente maquinaria para realizar pruebas a los materiales que fabrica.
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En el marco del proyecto, Mena está colaborando directamente con la empresa castellonense Encapsulae, que busca, según su página web, "aumentar la seguridad alimentaria, alargando la vida útil de los alimentos y acelerando la biodegradación de los envases plásticos". Y esto lo realiza con el desarrollo y comercialización de aditivos funcionales para envases activos e inteligentes.
Electroscopía Raman
El proyecto donde se enmarca esta colaboración, CHARISMA (Characterisation and HARmonisation for Industrial Standardisation of Advanced MAterials), "pretende armonizar la espectroscopia Raman para la caracterización a lo largo del ciclo de vida de un material", detallan en la página web del proyecto europeo. Y se utiliza esta tecnología "desde el diseño y la fabricación del producto hasta el rendimiento durante su vida útil y la fase de fin de vida".
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"Se está buscando la forma de que este método sirva para explorar todos los materiales", resume Mena. Y, de hecho, "hay muchas cadenas de producción que ya utilizan maquinaria de espectroscopia Raman", aclara. A pesar de que las instalaciones donde trabaja casi todo el tiempo no cuentan con una máquina con esta tecnología, nos explica su funcionamiento.
Filmes de las diferentes muestras obtenidos tras un proceso de moldeo por compresión.
"En la espectroscopia Raman, un láser excita un electrón, que sube después a una capa superficial. Y entonces esa energía que luego libera es la que se mide", detalla. Así es cómo se pueden obtener parámetros como la fluorescencia o hacer mapeados para ver si hay varias fases dentro del material.
"Se pueden hacer un montón de cosas con esta tecnología" Pero el problema, explica Mena, está en que "no es tan fácil de utilizar como otras técnicas". Por eso, están buscando maneras de hacerlo más accesible y útil para todo el mundo. Al preguntar sobre sus aplicaciones prácticas, Mena es muy tajante, al menos en lo que respecta al entorno que conoce.
El ingeniero de materiales Ignacio Mena, explicando del proceso de formación de los films.
En el laboratorio, cuenta Mena, se suele utilizar para analizar muestras de mezclas de materiales. Así, "se puede ver si están juntos o si forman diferentes fases". Y, en su caso, Mena los utiliza para monitorizar la degradación de los polímeros que contienen aditivos antibacterianos. "Puedo ver las mezclas que tengo y cuál de los dos materiales se degrada antes, o encontrar partículas dentro de mapas grandes", explica.
Libres de bacterias
Imagen de las partículas antimicrobianas.
Mena observa de cerca las partículas de los filmes que fabrica para el envasado activo. Estas "son las encargadas de evitar que crezcan partículas bacterianas dentro del film". De esta forma, puede evaluar el estado del envase (y del alimento que lo contiene).
Estudio de la desintegración de los materiales en compostaje industrial (las muestras se encuentran dentro del recipiente).
"Yo puedo saber en qué condiciones están mis partículas, puedo comprobar si esa partícula ha dejado de funcionar y de ser activa", explica. Si está activa, "el producto va a estar en buen estado, ya que no han crecido las bacterias que hacen que el material se pudra".
Imagen de las muestras en el compost.
Esto puede ser interesante para las líneas de producción. "Les permite saber si hay algún alimento que está en mal estado o que sea tan fácil como tener un Raman apuntándolo". Así, pueden retirarlo antes de la cadena.
Evaluación de las muestras mediante microscopia de barrido.
Lo revolucionario de este tipo de materiales, señala Mena, está en que, terminada su vida útil, pueden ser aprovechados. "Asistí a una charla del AIMPLAS —Instituto Tecnológico del Plástico— donde un responsable de una empresa de residuos en Valencia contaba que tenía un 40-50% del plástico en el vertedero", explica.
Y lo que sucedía con ese plástico es que no se podía aprovechar de ninguna manera. "Normalmente, el plástico se recicla quemándolo y generando energía, pero hay casos en los que no es rentable el quemado", aclara Mena. Pero teniendo los bioplásticos, la cosa cambia.
"[Los polímeros naturales] son compostables y biodegradables", por lo que "este tipo de situaciones desaparecerán en el futuro", asegura Mena.