SOSTENIBILIDAD

La nanocelulosa, una alternativa más resistente, más económica y menos contaminante

06/05/2024

CATEGORíA: General

La nanocelulosa es un material de origen biológico que está revolucionando la industria de los materiales biodegradables.


En la Universidad de Buenos Aires (UBA) se desarrollaron diversas aplicaciones para la nanocelulosa bacteriana, un material de origen biológico y biodegradable que sirve para crear desde empaquetado de alimentos, materiales con fines medicinales, papeles especiales o para la captura de metales pesados.

 

© Foto: Cristian López Rey / www.uba.ar

 

Sus aplicaciones son tan amplias que incluyen la fabricación de papeles de alta resistencia, que incluso puedan restaurar documentos antiguos deteriorados, o refuerzo de películas comestibles para empaquetado, y también materiales biomédicos.

 

Investigadoras e investigadores, del Instituto de Tecnología en Polímeros y Nanotecnología (ITPN), un instituto dependiente de la Universidad de Buenos Aires y del CONICET, con sede en la Facultad de Ingeniería, ya han logrado crear una empresa de base tecnológica que fabrica nanocelulosa de origen bacteriano, y vienen trabajando en diferentes aplicaciones de este material desde hace más de diez años.

 

Están trabajando y han trabajado en aplicaciones como tubos de nanocelulosa bacteriana para reemplazo de uretra, algo que a futuro puede ser útil para reemplazo de vasos sanguíneos. También para la captura de metales pesados en el agua o papeles super resistentes para la restauración de documentos valiosos antiguos. 

“La idea de nuestro grupo es que todo lo que hacemos sea aplicable”, dijo María Laura Foresti, investigadora del ITPN y docente responsable del curso de posgrado “Biopolímeros” del Doctorado en Ingeniería de la FIUBA. “Para eso solemos aliarnos con especialistas de otras áreas, como la de salud. Lo que hemos desarrollado y en los que estamos trabajando van desde películas biodegradables para el envasado de alimentos, dispositivos para fines medicinales, hasta materiales para captura de metales pesados”, contó la investigadora.

“Nosotros trabajamos con polímeros que son de base biológica. Ya sea porque son extraídos de la naturaleza, como el almidón o la celulosa, o porque son producidos por rutas microbianas, es decir microorganismos. Este último es el caso de la Nanocelulosa bacteriana, una de nuestras líneas de trabajo principales”, explicó Foresti.

 

Materiales basados en la naturaleza

La celulosa forma parte de las plantas y de algunas algas, y hongos, y también es sintetizada por algunas bacterias específicas. A nivel comercial se utiliza principalmente la de origen vegetal, por ejemplo para fabricar papel de todo tipo, tanto el de un libro, como el higiénico o de los paños de cocina. Pero también se usa para cartón, o en fibras textiles, celuloide, y seda artificial.

 

El equipo de investigadores de la UBA buscó una alternativa que, no sólo es más resistente y económica, sino que se obtiene en un proceso mediado por bacterias que es extremadamente menos contaminante. Para ello, en vez trabajar con la típica fibra de celulosa vegetal con diámetros que pueden medirse en micrómetros (la millonésima parte de un metro), lo hacen con la celulosa bacteriana cuyas fibrillas tienen anchos nanométricos, es decir en el orden de la mil millonésima parte de un metro.

 

Las nanocelulosas pueden mejorar las propiedades mecánicas de diversos productos. Se los puede hacer más resistentes y con mejores prestaciones. También aporta propiedades que no suele tener el papel por ejemplo, como el de ser una barrera para el agua o el oxígeno. Esto la convierte en una alternativa ecológica para contribuir a desarrollar materiales biodegradables que puedan competir en algunas aplicaciones de los plásticos.

 

De la naturaleza a la industria

“Nosotros arrancamos hace más de diez años estudiando a nivel laboratorio, para poder lograr que las bacterias produjeran nanocelulosa de la forma más eficiente posible”, contó Foresti. “Con las Dras. Cerrutti y Vázquez estudiamos cómo formular el medio de cultivo donde iban a crecer las bacterias, el efecto de las condiciones ideales de fermentación y qué alimento ayudaba a que el proceso fuese más económico y eficiente. Poder formular el medio de cultivo con un descarte o residuo no sólo es más barato, sino que ayuda a reutilizar algo que antes iba a ser descartado”. 

 

Con la ciencia básica ya dominada, pasaron a la aplicación, y se presentaron a un proyecto del entonces Ministerio de Ciencia y Tecnología, justo con una Pyme local. Fue un proyecto de la convocatoria Empretecno, que buscaba ayudar a llevar la investigación a la sociedad mediante un subsidio para armar una empresa de base tecnológica o EBT.

 

“Concursamos y fuimos seleccionados, así es que comenzamos con el proyecto de producir nanocelulosa a mayor escala, al que se sumó también el Prof. Humberto Adabo de la FIUBA. Logramos escalar la producción de nanocelulosa bacteriana e hicimos una pequeña planta piloto de producción en instalaciones de una PYME de la Provincia de Buenos Aires que se interesó por nuestras investigaciones”, contó Foresti.

 

Los investigadores luego licenciaron la tecnología a la empresa, para que fuese la encargada de continuar con la producción. La empresa de base tecnológica, Nanocellu-Ar, fue la primera empresa productora de nanocelulosa del país. La empresa se constituyó justo antes del inicio de la pandemia de COVID-19, así es que fue un inicio difícil. Hoy en día siguen siendo la única empresa de producción de nanocelulosa en el país.

 

¿Para qué sirve?

Las posibles aplicaciones de la nanocelulosa bacteriana son incontables, ya que es de alta pureza, resiste altas temperaturas, tiene excelentes propiedades mecánicas y tiene poder espesante. Esto le permite mejorar papeles, ser usada en la industria farmacéutica, en la cosmética, y en la alimentaria como reemplazo y mejora de otros materiales.

 

El equipo de investigación de la UBA viene trabajando en diferentes aplicaciones. Una de ellas tiene que ver con utilizar este material para la captura de metales pesados en el agua.

 

Fuente: https://www.uba.ar

 

 

 




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