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INGENIERÍA DE MATERIALES

Un ‘telgopor’ vegetal

Una espuma biodegradable puede sustituir varios tipos de plásticos

Las resinas obtenidas a partir de plantas tales como maíz, arroz, caña de azúcar, soja y ricino, componen la base de productos biodegradables destinados a sustituir el poliestireno expandido (EPS), un producto de difícil reciclaje derivado del petróleo, conocido popularmente como telgopor o poliexpan, y utilizado principalmente para el mercado de embalajes. La Bioespuma, nombre comercial y patentado para el material desarrollado por la empresa Kehl, en la ciudad paulista de São Carlos, fue aplicada en varios productos, tales como bandejas para comercialización de frutas y legumbres, embalajes para equipos electrónicos, soportes para plantines y semillas con nutrientes agregados, y alfombras absorbentes para productos químicos.

“La formulación y el ordenamiento de las moléculas permiten la obtención de diferentes productos”, dice Eduardo Murgel Kehl, químico y economista que creó la empresa en 1972, como un laboratorio de ensayos y fábrica de artículos de goma y silicona. Algunas líneas de productos ya se encuentran en el mercado, otras saldrán durante el primer semestre de este año, a cargo de la empresa Synbeeosis, también de São Carlos, que se convirtió en socio comercial de Kehl. Las investigaciones que culminaron con el material biodegradable comenzaron en 1992 en los laboratorios de Kehl y prosiguieron en la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), donde se realizó el primer estudio de biodegradación. Otros ensayos fueron realizados en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) y en la Universidad de São Paulo (USP), en la ciudad homónima.

La gran ventaja del biomaterial es su tiempo de degradado en la naturaleza. En presencia de oxígeno y en el suelo, el material se degrada en dos años – sin oxígeno puede demorar hasta tres años. “En ambientes como basurales, propicios para el desarrollo de microorganismos, el proceso resulta bastante más rápido y puede acortarse hasta los seis meses”, dice el químico Ricardo Vicino, socio de la empresa, que coordinó las investigaciones de la universidad. La Kehl cuenta con un convenio con la Unicamp que permite la realización de tests de productos en desarrollo. La bioespuma está compuesta por la combinación de biomasa de las resinas vegetales y de derivados del petróleo, que forman parte de hasta un 50% de su composición. La mezcla se trata por vías químicas tradicionales y se transforma en la materia prima que origina el material biodegradable.

Los ensayos para evaluar la biodegradabilidad del producto fueron realizados en el laboratorio del Centro Pluridisciplinario de investigaciones Químicas, Biológicas y Agrícolas (CPQBA), de la Unicamp, siguiendo las normas de la American Society for Testing and Materials, aceptadas mundialmente. La Bioespuma puede sustituir al telgopor, que no es biodegradable y constituye un serio problema ambiental cuando es desechado en los basurales. Además de eso, produce gases tóxicos al ser incinerado. El reciclaje del telgopor es posible, pero la baja densidad del material constituye un obstáculo para su reutilización. Para ser económicamente viable, sería necesario recolectar cantidades enormes de material. Hasta el momento, son muy débiles las iniciativas para contener el desecho de EPS en los rellenos sanitarios o en el medio ambiente.

Inicialmente, la Bioespuma se produjo con la planta de ricino pero ahora la soja y el maíz son las principales fuentes de materia prima porque con ellos se obtuvieron mejores resultados técnicos y su costo es menor. Uno de los productos derivados de ese polímero vegetal que ha conquistado a los consumidores es una tinta especial a base de maíz, utilizada en la construcción civil como impermeabilizante de lozas de hormigón y de pisos industriales, comerciales y residenciales. “Además de no despedir olor durante su aplicación, el producto es bastante resistente”, dice Kehl. La tinta, producida en varios colores, está indicada también para la señalización de carreteras y en construcción naval, como impermeabilizante para cascos de navíos.

El polímero vegetal, también denominado poliuretano, se utiliza en la fabricación de cabezas de martillos que presentan un aspecto semejante al de la goma, recomendados para aplicaciones en que se requiere impacto, pero sin causar daños o manchas en las piezas, como en el caso de las líneas de montaje de automóviles. “Dos concesionarias de BMW utilizan nuestros martillos”, dice Kehl. Cuando la cabeza se desgasta, puede ser sustituida, ya que se encuentra atornillada a un soporte de aluminio.

Envases resistentes
La versatilidad del polímero ha empujado a varios grupos empresariales a proponer sociedades con la Kehl y ha atraído clientes de diversos sectores. La empresa Rytpak, de São Paulo, por ejemplo, adquiere el producto en bruto para fabricar embalajes para diversos segmentos de la industria. Como es biodegradable, interesa a empresas multinacionales que procuran sustitutos para los envases de EPS, rechazados por varios países europeos por causa de los residuos.

La empresa Caterpillar, fabricante de maquinaria como retroexcavadoras, tractores de oruga y generadores, utiliza alfombras hechas con bioespuma para absorber el aceite lubricante en las oficinas de mantenimiento de sus concesionarias. El producto funciona, también, como barrera en los derrames de petróleo en ríos y océanos. El petróleo es absorbido por la espuma, que no se hunde aún estando muy embebida. Para retirar el petróleo, basta con pasar la espuma por un equipo semejante a un rodillo compresor y retorna inmediatamente a su apariencia original para ser utilizada nuevamente.

Algunas empresas consultan a la Kehl, para la búsqueda de soluciones específicas. Uno de esos clientes, un grupo japonés del rubro alimenticio, que por un acuerdo de reserva, no puede ser identificado, quería una espuma natural para utilizar en el sistema de tratamiento de efluentes en el interior de tanques con capacidad para procesar 10 mil metros cúbicos. “Desarrollamos una espuma natural y renovable, pero no biodegradable, sino ella sería consumida por los microorganismos durante el tratamiento de efluentes, que está siendo probada en pruebas piloto”, dice Vicino.  Mediante ese sistema, la capacidad de tratamiento de efluentes de la empresa prácticamente se duplicaría sin necesidad de construir un nuevo tanque o invertir en obras para agrandar la planta industrial.

Plantación de rosas
Un productor de flores de Holambra, en el interior de São Paulo, por ejemplo, encargó bandejas de Bioespuma para el cultivo de rosas. Como el sustrato es biodegradable, los plantines pueden ser trasplantados directamente para los terrarios. Las bandejas para plantines cuentan en su composición con nitrógeno, fósforo y potasio (NPK), una fórmula básica de abono, además de micro nutrientes. Mientras la espuma se degrada en el suelo, libera los nutrientes para las plantas. El producto ya está listo, pero el encargue, de 5 mil cajas de bandejas, sólo podrá ser completado cuando la Synbeeosis cuente con su planta industrial terminada.

Otro productor de Holambra requiere 80 mil macetas por mes para reemplazar a los de plástico. En ese caso. La Bioespuma cuenta con otra formulación para alcanzar una vida útil de diez años. La Kehl, ya produjo prototipos para ser utilizados en los cultivos hidropónicos y en arreglos florales, sustituyendo a la espuma sintética, que también serán fabricados por la empresa colaboradora. La decisión de traspasar la producción de biomaterial para otra empresa se tomó porque la Kehl ya elabora diversos productos.

En el área de gomas industriales, produce amortiguadores, revestimientos, pisos y ruedas, además de tubuladuras para uso veterinario, realizadas con goma atóxica y una línea de productos hechos con silicona. “Luego de años invirtiendo en investigación de nuevos productos, decidimos centrar nuestros esfuerzos para su colocación en el mercado”, dice Kehl.

Synbeeosis se halla lista para atender la demanda. Inicialmente producirá mantas para absorción de aceites en oficinas mecánicas y en las industrias, además de bandejas para la agricultura. Para la construcción civil, están listas las placas de Nutrispuma, otro nombre de biomaterial para aplicaciones específicas, en reemplazo de los plásticos utilizados como moldes para concreto, por ejemplo.

La empresa se prepara también para competir en un nuevo nicho, el mercado de productos para mascotas. Alfombras para absorción de orina de gatos y perros, que se degradan rápidamente cuando son se descartan como basura, y bolsas plásticas biodegradables para recoger deposiciones, son los primeros lanzamientos programados en ese área.

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