Desarrollan nuevas espumas de poliuretano biodegradables a partir de paja de trigo

Cada año se producen en el mundo alrededor de 734 millones de toneladas de paja de trigo, un residuo abundante, barato y sin una aplicación bien definida hasta la fecha. Ahora, los grupos de investigación RNM-271 Ingeniería Química y FQM-383 NANOVAL de la Universidad de Córdoba han conseguido dar una nueva salida a este sobrante agrícola, utilizándolo como base para la elaboración de espumas de poliuretano.

También conocido coloquialmente como gomaespuma, este material plástico, fabricado a menudo a partir de productos derivados del petróleo, posee una gran versatilidad en la industria y tiene múltiples usos en el sector de la construcción y automoción como sellador, aislante térmico y acústico.

El nuevo trabajo, publicado en la portada de la revista Polymers, y en el que también ha participado el Centro de Investigación de Polímeros Avanzados (CIPA) de Chile, ha dado una segunda vida a estos residuos de trigo, a partir de los cuales, mediante un proceso de licuefacción, se ha conseguido obtener polioles, uno de los compuestos clave que participan en la reacción química que genera las espumas de poliuretano.

Hasta la fecha, el aceite de ricino ha sido uno de los principales candidatos en la carrera por la obtención de una espuma de poliuretano sostenible capaz de prescindir del petróleo. El problema, tal y como explica una de las autoras principales de la investigación, Esther Rincón, es que este aceite vegetal «no ofrece un endurecimiento y secado completo cuando se expone al aire», una de las claves para la correcta formación de la gomaespuma.

Por ello, el nuevo trabajo ha propuesto sustituir al 50% este aceite de ricino por paja de trigo, con unos resultados que ofrecen unas características muy similares a las generadas por los métodos convencionales de fabricación en los que se usan compuestos no renovables: «Hemos conseguido obtener parámetros muy deseables en la preparación de espumas, convirtiendo el 96% del trigo empleado con un rendimiento casi máximo», explica Esther Rincón. Además, según subraya la investigadora, se han obtenido unos niveles de biodegrabilidad superiores a las que se alcanzan con los productos que se comercializan en la actualidad, por lo que el material tarda menos tiempo en descomponerse.

Uso en viveros de plantas

Si bien estas nuevas espumas de poliuretano podrían tener una gran infinidad de aplicaciones e incluso fabricarse con otro tipo de biomasa , el grupo de investigación, en una segunda fase del estudio, las empleará en viveros de plantas como soporte para el crecimiento de éstas. «En lugar de regar la planta, y con el objetivo de evitar problemas de sequía o exceso de riego, inyectaríamos el agua en la espuma para que la planta la tome conforme la necesite», destaca la investigadora.

Serrano L, Rincón E, García A, Rodríguez J, Briones R. Bio-Degradable Polyurethane Foams Produced by Liquefied Polyol from Wheat Straw Biomass. Polymers, 10 Nov 2020, 12(11) DOI: 10.3390/polym12112646

El trabajo pertenece al proyecto de Investigación Smart Biomaterials Network (REDES180165) Convocatoria: Concurso de apoyo a la formación de redes internacionales entre centros de investigación 2018. Entidad financiadora: Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT) de Chile.

Fuente: UCO