{"id":83567,"date":"2007-11-01T00:00:00","date_gmt":"2007-11-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2007\/11\/01\/liviana-y-resistente\/"},"modified":"2013-04-25T19:32:18","modified_gmt":"2013-04-25T22:32:18","slug":"liviana-y-resistente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/liviana-y-resistente\/","title":{"rendered":"Liviana y resistente"},"content":{"rendered":"
\"La

Eduardo Cesar<\/span>La fibra seca del curau\u00e1 usada en composto pl\u00e1sticoEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

La fibra de curau\u00e1, una bromelia de gran tama\u00f1o de la regi\u00f3n amaz\u00f3nica, por\u00a0 sus propiedades mec\u00e1nicas de alta resistencia, baja densidad capaz de conferir levedad al producto final y potencial para reciclaje, se cotiza para sustituir a la fibra de vidrio empleada como refuerzo al pl\u00e1stico en la fabricaci\u00f3n de piezas con caracter\u00edsticas reducidas y detalladas, producidas por el proceso de moldeado por inyecci\u00f3n, tales como botones del tablero de los autom\u00f3viles, picaportes de puertas y bisagras de aleros. Piezas de grandes dimensiones, tales como la parte interna de las puertas y la tapa del compartimiento de equipajes de algunos modelos de coches, ya son fabricadas mediante otro proceso con la fibra vegetal como parte de su composici\u00f3n, pero la demanda ha crecido r\u00e1pidamente, mucho m\u00e1s all\u00e1 de lo que es producido actualmente en el pa\u00eds, producto del inter\u00e9s despertado por la posibilidad de varios usos, con resultados comprobados, de la materia prima extra\u00edda de las hojas del curau\u00e1 (Ananas erectifolius), que pertenece a la misma familia de la pi\u00f1a. Entre los usos est\u00e1n los tanques de agua, piscinas, tejidos antial\u00e9rgicos y hasta la utilizaci\u00f3n de la fibra vegetal como material sustituto para las vigas de hierro usadas en el lugar de concreto en pa\u00edses como Jap\u00f3n, que enfrentan problemas de temblores de tierra de alta intensidad, por su alta resistencia mec\u00e1nica y levedad.<\/p>\n

La sobra de la\u00a0 molienda de hoja resulta en un producto llamado mucilago, que puede ser usado tanto para alimentaci\u00f3n animal, porque contiene 7% de prote\u00edna, como en la fabricaci\u00f3n de papel por la industria de celulosa y abono org\u00e1nico. Existe hoy una demanda de la industria automovil\u00edstica y textil alrededor de mil toneladas de fibra por mes, dice el investigador Osmar Alves Lameira, de la Embrapa Amazonia Oriental, unidad de la Empresa Brasil\u00f1a de Investigaci\u00f3n Agropecuaria en Bel\u00e9n, en Par\u00e1, que estudia el curau\u00e1. La producci\u00f3n actual brasile\u00f1a, concentrada en Santar\u00e9m, en Par\u00e1, es de 20 toneladas. Pero es un cultivo que est\u00e1 comenzando a\u00a0 expandirse, en raz\u00f3n del inter\u00e9s despertado por las investigaciones hechas con el material. Agricultores de regiones localizadas en la carretera Bel\u00e9n Brasilia y en municipios como Santo Antonio del Tau\u00e1 y Vigia, pr\u00f3ximos a la bah\u00eda del Maraj\u00f3, est\u00e1n comenzando a organizarse y plantar el curau\u00e1, dice Lameira. ?La idea es formar grupos para plantar en mayor escala.<\/p>\n

Los estudios que resultaron en el compuesto hecho de pl\u00e1stico y fibra de curau\u00e1, cotizado para sustituir a la fibra de vidrio en piezas fabricadas por el proceso de moldeado por inyecci\u00f3n no s\u00f3lo en la industria automovil\u00edstica como tambi\u00e9n en la electroelectr\u00f3nica, como revestimiento externo de grabadoras, forros de\u00a0 tel\u00e9fonos m\u00f3viles y de herramientas el\u00e9ctricas, fueron coordinados por el profesor Marco-Aur\u00e9lio De Paoli, director del Laboratorio de Pol\u00edmeros Conductores y Reciclaje, del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), en alianza con la empresa multinacional GE Plastics South Am\u00e9rica, hoy Sabic Innovative Plastics, instalada en el Distrito Industrial de Campinas, en el interior paulista. La fibra de vidrio es una materia prima que requiere un alto consumo de energ\u00eda para ser producida y, adem\u00e1s de eso, los productos hechos con ese material no pueden ser reciclados por ning\u00fan proceso conocido actualmente, dice De Paoli. Al t\u00e9rmino de su vida \u00fatil, el destino final del pl\u00e1stico reforzado con la fibra de vidrio es el aterramiento sanitario.<\/p>\n

Reciclaje t\u00e9rmico –<\/strong> La fibra de curau\u00e1 es producida con bajo consumo energ\u00e9tico, necesario solamente en el proceso de extracci\u00f3n y molienda de la planta. Otra ventaja es que ella tiene una densidad menor que la del vidrio, lo que significa productos m\u00e1s leves. En el caso del mercado automovil\u00edstico, esa es una caracter\u00edstica interesante, porque representa menor consumo de combustible. El reciclaje tambi\u00e9n cuenta puntos a favor de la fibra vegetal. Los productos hechos con ese material pueden ser reciclados por el proceso t\u00e9rmico. Sin contar que, durante la quema de la fibra, es producido menos mon\u00f3xido de carbono del que la planta consumi\u00f3 durante su crecimiento, dice De Paoli.<\/p>\n

\"Curagua

EMBRAPA AMAZ\u00d4NIA ORIENTAL<\/span>Curagua plantaci\u00f3n con especies utilizadas en la reforestaci\u00f3nEMBRAPA AMAZ\u00d4NIA ORIENTAL<\/span><\/p><\/div>\n

El compuesto, que tiene un pedido de patente nacional y otro internacional, es fruto del desdoblamiento de una investigaci\u00f3n iniciada en 2000 por el grupo de investigaci\u00f3n liderado por De Paoli, que ten\u00eda como objetivo investigar si la fibra vegetal ser\u00eda una buena alternativa para sustituir la de vidrio en el refuerzo de termopl\u00e1sticos \u00a0os pl\u00e1sticos moldeados en caliente, como el polietileno, polipropileno, policarbonato y el nylon, entre otros. El inter\u00e9s por la fibra surgi\u00f3 durante un congreso en el 2000, cuando De Paoli conoci\u00f3 los resultados de estudios conducidos por el profesor Alcides Lopes Le\u00e3o, de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu con el curau\u00e1 (lea en Pesquisa FAPEPS n\u00ba 104). La diferencia entre las dos l\u00edneas de investigaci\u00f3n es que el profesor de la Unesp desarrolla compuestos de la fibra con materiales que tienen como base el polipropileno por un proceso conocido como termo-formaci\u00f3n, que utiliza el calor para hacer la mezcla y prensarla, mientras que el de la Unicamp usa el sistema de extrusi\u00f3n y moldeado de las piezas por inyecci\u00f3n, lo que resulta en un producto final con aplicaci\u00f3n bastante distinta.<\/p>\n

El primer trabajo desarrollado por nuestro grupo mezclaba por extrusi\u00f3n la fibra vegetal con el polipropileno reciclado, pl\u00e1stico usado para producir embalajes, bol\u00edgrafos y cestos de basura, relata De Paoli. Y result\u00f3 en un registro de patente depositado por la Unicamp en marzo de 2002. Algunos meses despu\u00e9s, el investigador fue buscado por Paulo Santos, gerente de tecnolog\u00eda aplicada de la Am\u00e9rica del Sur de la empresa GE Plastics, comprada en mayo de este a\u00f1o por la Sabic, de la Arabia Saudita, que se interes\u00f3 por los resultados obtenidos. La empresa no trabaja con el polipropileno, sino con los llamados pl\u00e1sticos de ingenier\u00eda, utilizados en piezas de autom\u00f3viles, electro-electr\u00f3nicos y piezas estructurales debido a caracter\u00edsticas espec\u00edficas como presentar gran resistencia a impactos y no deformarse cuando son expuestos a altas temperaturas.<\/p>\n

Quedamos interesados en la investigaci\u00f3n porque la industria automotriz, principalmente la japonesa y la europea, est\u00e1 en la b\u00fasqueda de piezas que puedan ser recicladas, dice Santos. Entre los pl\u00e1sticos de ingenier\u00eda fue escogido el nylon 6, que ya es fabricado con refuerzo de fibra de vidrio hace mucho tiempo. El agente de refuerzo es un aditivo usado para modificar las propiedades mec\u00e1nicas del termopl\u00e1stico, que son de resistencia al impacto o a la fricci\u00f3n. La selecci\u00f3n del nylon 6 fue una estrategia para el \u00e9xito de la\u00a0 investigaci\u00f3n. Como \u00e9l tiene un punto de fusi\u00f3n bajo, menor que el de la degradaci\u00f3n de la fibra vegetal, cre\u00edmos que no habr\u00eda problemas de compatibilidad en la temperatura de fusi\u00f3n de los materiales?, dice Santos. Un factor limitante en la mezcla de pl\u00e1sticos con la fibra vegetal es que ella comienza a descomponerse t\u00e9rmicamente por alrededor de los 220\u00baC y muchos termopl\u00e1sticos son procesados a temperatura m\u00e1s elevada.<\/p>\n

Buena interacci\u00f3n
\n<\/strong>El convenio suscrito con la Unicamp, a comienzos de 2003, previa el suministro del producto por la empresa y la contrataci\u00f3n de un alumno de qu\u00edmica como practicante, en el caso la contratada fue Karen Fermoselli, el financiamiento del material de consumo y el mantenimiento de los equipamientos. La universidad, en contrapartida, entr\u00f3 con el laboratorio y el conocimiento cient\u00edfico. La fibra de curau\u00e1 fue cedida por la empresa Pematec, que cultiva la planta en Par\u00e1. La obtenci\u00f3n de un compuesto formado por el nylon 6 y la fibra vegetal con las mismas propiedades encontradas en la mezcla que lleva la fibra de vidrio s\u00f3lo fue posible despu\u00e9s de que el material fue procesado en una extrusora de doble rosca de la empresa, que trabaja en escala piloto. Para obtener el compuesto es necesario promover una buena interacci\u00f3n entre el termopl\u00e1stico y la fibra, dice De Paoli. Para eso, se puede recurrir a varias estrategias. La fibra de vidrio, por ejemplo, recibe un tratamiento qu\u00edmico previo. Con el nylon es necesario tomar algunas precauciones porque, en la presencia de humedad, \u00e9l sufre una reacci\u00f3n de hidr\u00f3lisis que puede alterar la composici\u00f3n qu\u00edmica del material. En el caso de la fibra vegetal, los investigadores probaron varios tratamientos, muchos de ellos relatados en la literatura cient\u00edfica.<\/p>\n

Al final llegamos a la conclusi\u00f3n de que no tratando y ni secando consegu\u00edamos una mejor adhesi\u00f3n entre la fibra y el nylon, dice De Paoli. Con eso, se obtuvo una substancial econom\u00eda de energ\u00eda. El uso de la extrusora de doble rosca permiti\u00f3 desfibrar la fibra, que originalmente es un haz de microfibrillas, o sea, son fibras peque\u00f1as y delgadas, visibles solamente con el microscopio electr\u00f3nico. Eso significa que estamos reforzando el pl\u00e1stico con microfibrillas y, con eso, la resistencia es mayor?, relata De Paoli. Todo eso es hecho en una \u00fanica etapa, dentro de la extrusora.<\/p>\n

\"Fruto

EMBRAPA AMAZ\u00d4NIA ORIENTAL<\/span><\/a> Fruto de curau\u00e1EMBRAPA AMAZ\u00d4NIA ORIENTAL<\/span><\/p><\/div>\n

La empresa a\u00fan no defini\u00f3 la fecha del lanzamiento del producto, pues no termin\u00f3 de adaptar sus m\u00e1quinas extrusoras y los equipamientos que van a mezclar la fibra al pl\u00e1stico. La mayor dificultad enfrentada hoy en el proceso se refiere a la alimentaci\u00f3n de la fibra en la extrusora. La baja densidad del material, que es una ventaja para dar levedad al producto final, genera un volumen grande para el manoseo y complica la alimentaci\u00f3n en la rosca. Estamos trabajando con varias alternativas para poner en ecuaci\u00f3n eso, dice Santos. Una posibilidad en estudios es preparar previamente la fibra, transform\u00e1ndola en un aglomerado antes de ser colocada en el alimentador. Otra es trabajar con un dosificador espec\u00edfico para cargas m\u00e1s leves. Para eso, Sabic est\u00e1 proyectando, en alianza con una peque\u00f1a empresa del interior paulista, un dosificador, ya que los existentes hoy se destinan a materiales m\u00e1s pesados, como fibra de vidrio, talco, carbonato de calcio o fibra de carbono.<\/p>\n

Superado ese obst\u00e1culo, otra cuesti\u00f3n que necesita ser puesta en ecuaci\u00f3n es el suministro de la fibra a precios competitivos. Inicialmente ten\u00edamos la expectativa de que la fibra de curau\u00e1 fuese m\u00e1s barata que la de vidrio, dice Santos. Eso a\u00fan no ocurre por cuenta de la baja oferta de la materia prima para atender a la demanda. Estudios realizados en\u00a0 Par\u00e1 mostraron que el plant\u00edo de curau\u00e1 unido con especies utilizadas en reforestaci\u00f3n, como paric\u00e1, mogno y freij\u00f3, puede ser una buena salida para expandir la plantaci\u00f3n. Dos tesis de doctorado orientadas por Lameira, de la Embrapa Amazonia Oriental, mostraron la factibilidad econ\u00f3mica de ese tipo de plant\u00edo y la calidad de la fibra obtenida con la uni\u00f3n. Cuando el curau\u00e1 es cultivado con otras especies vegetales, el rendimiento de la fibra aumenta porque es beneficiado con la sombra, explica el investigador. Existe una simbiosis entre ellas, porque una planta aprovecha lo que la otra produce. La gran ventaja de ese plant\u00edo es que, adem\u00e1s de que el productor gana con el cultivo del curau\u00e1, la especie forestal tendr\u00e1 costo cero?, dice Lameira. La investigaci\u00f3n mostr\u00f3 a\u00fan que la planta crecida en la sombra de \u00e1rboles produce mayor cantidad de fibras por kilo de hoja que la planta crecida a cielo abierto.<\/p>\n

El trabajo experimental fue hecho en un \u00e1rea perteneciente a la Tramontina, fabricante de herramientas, utensilios dom\u00e9sticos, materiales el\u00e9ctricos y otros productos, que cultiva en mil hect\u00e1reas el paric\u00e1, una especie forestal que produce la madera clara usada en cabos de cuchillos, tablas para cortar carne, cabos de martillos y azadas producidos por la empresa. Los resultados de los estudios animaron a los productores alrededor del \u00e1rea, que comenzaron a aumentar el \u00e1rea plantada. Ese movimiento lleg\u00f3 al Banco de la Amazonia, el agente financiero, que est\u00e1 analizando proyectos para la plantaci\u00f3n en gran escala, dice Lameira.<\/p>\n

Fila de espera
\n<\/strong>El reflejo de la expansi\u00f3n del plant\u00edo es la falta de mudas de curau\u00e1. En octubre, un empresario busco mudas para el plant\u00edo de 400 hect\u00e1reas, pero qued\u00f3 en la fila de espera?, relata Lameira. Son 25 mil mudas para cada hect\u00e1rea. La tecnolog\u00eda de producci\u00f3n est\u00e1 plenamente dominada. Prueba de eso es que, en 2003, la Embrapa Amazonia Oriental gan\u00f3 el Premio Finep en la etapa regional y menci\u00f3n honrosa en la nacional, concedidos por la Financiera de Estudios y Proyectos del Ministerio de la Ciencia y Tecnolog\u00eda (Finep\/MCT), por el desarrollo de un proceso de producci\u00f3n por medio de micro-propagaci\u00f3n para mudas de curau\u00e1.<\/p>\n

La t\u00e9cnica permite obtener r\u00e1pidamente gran cantidad de mudas clonadas de alta calidad. Desde entonces, algunas bio-f\u00e1bricas se instalaron en la regi\u00f3n para producir curau\u00e1 y otras especies. Todas las plantas que est\u00e1n en el \u00e1rea de la Tramontina nacieron en el laboratorio, dice Lameira. El material es seleccionado para tener una altura media de 1,60 metros. En el plant\u00edo unido, con el auxilio de la sombra, puede alcanzar 1,70 metro o m\u00e1s. El curau\u00e1 no exige suelos muy f\u00e9rtiles y puede ser plantado en cualquier \u00e9poca. En la regi\u00f3n del Amazonia donde la selva fue removida \u00e9l puede desarrollarse muy bien, siempre que reciba abono org\u00e1nico al inicio.<\/p>\n

Una de las ventajas agron\u00f3micas del curau\u00e1 es que la misma planta puede quedar de cinco a ocho a\u00f1os en el campo dependiendo de la forma como fue cultivada unida con la especie forestal. Un a\u00f1o despu\u00e9s el plant\u00edo, alcanza la fase adulta, en que las hojas ya pueden ser recogidas para su uso, procedimiento que puede repetirse hasta cuatro veces por a\u00f1o. Hoy tenemos cerca de 800 hect\u00e1reas plantadas con curau\u00e1 en todo el estado del Par\u00e1, dice Lameira. Para atender a la demanda, son necesarias, como m\u00ednimo, 5 mil hect\u00e1reas plantadas con curau\u00e1.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El curau","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[297,328],"coauthors":[115],"class_list":["post-83567","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-ingenieria","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83567","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83567"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83567\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83567"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83567"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83567"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83567"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}