Convertir residuos agroindustriales en un biomaterial reutilizable y así evitar la contaminación y hasta los incendios forestales. Así podemos resumir la investigación que desarrolló el ingeniero forestal Bastián Muñoz, titulada "Síntesis y caracterización de nanocelulosa a escala de laboratorio a partir de dos residuos agroindustriales generados en la región del Maule".
“Estos residuos se pueden ir acumulando y la gente del sector o de la región (del Maule), al querer deshacerse de ellos, empiezan a hacer quemas agrícolas las cuales no están controladas y pueden producir incendios forestales”, dice Muñoz para explicar su investigación, que desarrolló bajo la guía de la académica Consuelo Fritz de la Facultad de Ciencias Forestales y de la Conservación de la Naturaleza de la Universidad de Chile.
Fritz, especialista en biomateriales como la nanocelulosa, destaca que el desaprovechamiento de residuos agroindustriales representa un problema significativo a nivel global. Estos residuos, ricos en celulosa, son en gran medida descartados por la industria a pesar de su potencial para diversas aplicaciones. En este contexto, la investigación de Bastián Muñoz se centró en la valorización de residuos agroindustriales provenientes de la región del Maule y en el estudio de su potencial uso para la producción de nanofibras de celulosa (NFC). Es decir, transformar residuos en un elemento que es más fuerte y liviano que el acero y que puede ser usado de forma sustentable en diversas industrias como sectores como packaging, alimentos, medicina, sector automotriz, construcción, componentes electrónicos, adhesivos, recubrimientos, textiles, biocompuestos para tratamiento y purificación de agua y biosensores. Todo esto debido a que desafíos tales como la sensibilidad a la humedad, la incompatibilidad con polímeros oleofílicos, el alto consumo de energía necesario para producirla y su costo se han ido superando a través de I+D.
La metodología del estudio comenzó con la determinación detallada de la composición química de cada residuo, destacando el porcentaje de celulosa y lignina. Entre los residuos analizados, la cascarilla de arroz y la pomasa de manzana fueron seleccionados para continuar con la síntesis de nanofibras, debido a su alto contenido de celulosa y disponibilidad regional. El proceso de síntesis incluyó un tratamiento alcalino y un blanqueo, seguidos de un pre-tratamiento químico TEMPO y un tratamiento mecánico.
“Los resultados de la caracterización de las nanofibras mostraron que la pomasa de manzana y la cascarilla de arroz pueden transformarse efectivamente en nanocelulosa”, detalla la académica, Consuelo Fritz.
Para la metodología, explica Muñoz se siguieron una serie de pasos, ya que después de elegir los dos subproductos a través de los criterios de elección, se realizaba un tratamiento alcalino con hidróxido de sodio, luego un blanqueo utilizando clorito de sodio,entre otros pasos en laboratorio para conseguir la nanocelulosa, o mejor dicho, Nanofibra de Celulosa (NFC).
“Una motivación que tuve fue tratar de implementar un concepto que vimos mucho en la universidad, el cual se denomina economía circular, el cual básicamente es tomar estos residuos que la gente cree que ya no sirven y darle un nuevo uso, una nueva vida a través de un proceso químico o mecánico como se ve después en la investigación”, destaca Muñoz, sobre su investigación.
La investigación, fue evaluada por un comité compuesto por la académica Karen Peña Rojas y los académicos Juan Caldentey y Nicolás García, aborda de manera ecológica y sustentable el desaprovechamiento de los residuos agroindustriales lignocelulósicos y fue con la que Bastián Muñoz, se tituló de la carrera de Ingeniería Forestal de la Facultad de Ciencias Forestales y de la Conservación de la Naturaleza de la Universidad de Chile.
El proyecto de Bastián no solo demuestra la viabilidad de transformar residuos agroindustriales en nanofibras de celulosa, sino que también resalta el potencial de estos nanomateriales en diversas aplicaciones, desde envasado de alimentos hasta mejoras en materiales eléctricos y textiles.
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