Fibra de madera la solución para el problema plástico en el mundo

El mundo necesita un reemplazo para el plástico. Pero, ¿dónde se encuentra tal material? ¿Es la madera la respuesta? Separar la madera en sus partes constituyentes podría ser el futuro de otras aplicaciones raras y maravillosas. Lee Williams analiza el potencial de las fibras de madera.

El plástico es un problema. Hay casi dos billones de kilos de plástico inútil en el planeta, gran parte de los cuales, más de siete mil millones de kilos al año, ingresan a los océanos donde se descompone, envenenando a los peces y entrando en la cadena alimentaria.

Todo el plástico que se ha fabricado todavía existe en algún lugar del planeta, sin embargo, aún se están haciendo grandes cantidades: más de 300 mil millones de kilos al año. Es una torre desde botellas plásticas que se extiende hasta la luna y vuelve 25 veces. Si continuamos con la producción de plástico a este ritmo, habrá más plástico que peces en los océanos para 2050, según la Fundación Ellen MacArthur. Y para colmo, el plástico se deriva de los combustibles fósiles, impulsando la demanda de petróleo y contribuyendo así al calentamiento global.

Claramente necesitamos un reemplazo para el plástico. Pero, ¿dónde se puede encontrar tal supermaterial? ¿Qué propiedades necesitaría? ¿Y cómo se vería?

¿Qué tal un árbol? Puede sonar extraño, pero muchos expertos creen que los árboles podrían proporcionar una alternativa viable al plástico en todas sus formas. Uno de esos creyentes es el fabricante finlandés de pulpa y papel Stora Enso. «Nuestra filosofía es que todo lo que actualmente está basado en combustibles fósiles puede eventualmente ser reemplazado por un árbol», dice Markus Mannström, jefe de biomateriales de Stora Enso.

Que la madera puede reemplazar los plásticos en algunas aplicaciones ya está clara. Solo tiene que comprar algo en línea o comprar una bebida caliente o una hamburguesa de la calle principal para ver cómo las envolturas de plástico han dado paso al empaquetado a base de madera. Es probable que esta tendencia continúe en el futuro cercano con más envoltura de plástico dando paso a la madera. Las tazas de café ahora pueden ser de papel, pero la tapa sigue siendo de plástico, al igual que el revestimiento de polietileno que impide que el líquido se filtre. Estos son los próximos objetivos. «Estamos trabajando arduamente para encontrar un sustituto en el que esa misma barrera salga de una base biológica», dice Mannström, «tal vez incluso sea biodegradable».

Otro objetivo que se comercializa es el compuesto de madera y plástico en el que las fibras de madera se combinan con polímeros y se dividen en pequeños gránulos adecuados para el moldeo por inyección. El material resultante tiene la capacidad de moldeo y el rendimiento de plástico con la apariencia de la madera. Sus aplicaciones van desde cubiertas y muebles hasta cualquier producto doméstico general hecho previamente de plástico, como cepillos de dientes, cepillos para platos y juguetes. «El beneficio es que si mezclamos 50% de madera en la materia prima, entonces por supuesto tenemos un 50% menos de materiales basados ​​en combustibles fósiles», dice Mannström.

Las botellas de plástico hechas completamente de fibras naturales pueden estar un poco más alejadas. Sin embargo, Coca Cola demostró que era posible en 2015 con su prototipo PlantBottle hecho de fibras 100% naturales. Desde entonces, ha vendido más de 50 mil millones de PlantBottles que contienen 30% de bioplásticos. La principal barrera en el futuro es el costo de escalar los procesos involucrados. «Hay que pensar qué tan grande es la industria hoy en día», dice Mannström. «Si ingresas con nueva tecnología de proceso, requerirá enormes inversiones en el corto plazo. Va a venir, pero creo que debemos acelerar el desarrollo de la tecnología «. Aun así, el uso de bioplásticos para su uso en botellas y otras aplicaciones crecerá al menos un 50% en los próximos cinco años, según la Asociación Europea de Bioplásticos.

La fibra de carbono es otro producto basado en combustibles fósiles que la madera podría reemplazar . Un equipo de investigadores suecos ya creó un prototipo de automóvil eléctrico en miniatura en el que el techo y la batería estaban hechos de un material llamado lignina. La lignina es un componente de la madera con una estructura polimérica compleja que, cuando se trata químicamente y se carboniza a altas temperaturas, tiene las mismas propiedades que la fibra de carbono. La lignina se encuentra en casi todas las plantas que se encuentran en tierra firme y es el segundo polímero natural más abundante en el mundo (después de la celulosa, otro material vegetal). También es uno de los productos de desecho del proceso de fabricación de papel. Esto lo convierte en una alternativa atractiva a la fibra de carbono de los combustibles fósiles en un sentido económico y sostenible.

La lignina se encuentra en casi todas las plantas que se encuentran en tierra firme y es el segundo polímero natural más abundante en el mundo después de la celulosa.

«¿Por qué no estamos usando tanta fibra de carbono en automóviles o en aviones?», Explica Engelbert Schrapp, gerente de cuentas corporativas de Siemens en la industria de la fibra. «Es simplemente porque es demasiado caro». La industria de la fibra de carbono es más o menos un oligopolio. Hay muy pocos proveedores que sean responsables del 95% de la producción a nivel mundial, por lo tanto, es un precio bastante artificial. Ahora piense en la llegada de un nuevo jugador que puede producir fibra de carbono a partir de materiales naturales, el mismo producto con las mismas virtudes y una tercera o dos terceras partes del costo «.

Separar la madera en sus partes constituyentes podría ser el futuro de otras aplicaciones raras y maravillosas. Al eliminar la lignina y separar las fibras de la pulpa resultante, los investigadores han podido hacer algunas cosas notables, como crear madera transparente. Esto podría encontrar un papel en la industria de la construcción creando ventanas semitransparentes. También podría usarse en paneles solares e incluso para crear LED flexibles.

Y si todo eso no es suficiente, ¿qué tal la ropa hecha de maderaLas fibras de madera de la industria de la celulosa se pueden utilizar como reemplazo de los materiales sintéticos a base de combustibles fósiles, así como del algodón , que tiene impactos ambientales negativos debido a su gran consumo de agua. «Durante los últimos cinco o diez años esto ha recibido mucha más atención», dice Mannström. «El mercado textil de celulosa a base de fibra es cerca de seis millones de toneladas de pulpa anualmente, por lo que comienza a ser un negocio considerable».

Las aplicaciones se ven prometedoras. Pero, ¿cuándo podría convertirse en realidad esta visión de un mundo sin materiales basados ​​en combustibles fósiles? Mannström lo ve como un proceso evolutivo. El primer paso es el envasado de alimentos, donde espera ver grandes desarrollos dentro de los próximos diez años. Luego viene la fibra de carbono a base de madera. Mannström cree que podríamos verlo en aviones dentro de 20 años. Según Mannström, otras aplicaciones pueden estar más alejadas, pero todas tienen el potencial de realizarse.

Más árboles son algo bueno, pero ¿cuántos árboles necesitaría un mundo así? Tal vez Suecia y Finlandia, con sus grandes industrias del papel y la pulpa, den una indicación. Ambos países nórdicos han visto duplicar su población de árboles en los últimos cien años.

Pero Mannström lo ve más en términos de sostenibilidad general que un juego de números puros. «Tenemos que asegurarnos de que las corrientes de reciclaje que existen en la actualidad se vuelvan tan eficientes que reciclamos nuestros materiales durante siete, ocho, nueve ciclos», dice. «Por supuesto, necesitamos muchos más árboles. Pero combinar el reciclaje y la renovabilidad es la verdadera clave «.

Autor: Lee Williams

Fuente: Eureka

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