{"id":84333,"date":"2009-05-01T00:00:00","date_gmt":"2009-05-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2009\/05\/01\/una-fibra-con-futuro\/"},"modified":"2017-01-24T18:17:08","modified_gmt":"2017-01-24T20:17:08","slug":"una-fibra-con-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-fibra-con-futuro\/","title":{"rendered":"Una fibra con futuro"},"content":{"rendered":"

\"Sisal1\"Eduardo Cesar<\/span><\/a>Brasil es l\u00edder mundial en el segmento de biocombustibles, con una producci\u00f3n de miles de millones de litros de etanol de ca\u00f1a de az\u00facar y biodiesel. Y contar\u00e1 con una posible opci\u00f3n dentro de algunos a\u00f1os de producir etanol a base de sisal, una fibra vegetal abundante en el pa\u00eds, sumamente resistente y empleada en la confecci\u00f3n de sogas, alfombras y piezas artesanales. Asimismo, muebles, estanter\u00edas, partes de barcos y componentes automotores, tales como tableros y revestimientos internos, pueden contener en car\u00e1cter de materia prima esta misma fibra. Estudios en este sentido son llevados adelante por la qu\u00edmica Elisabete Frollini, docente del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en el interior paulista. El equipo que coordina desarrolla placas polim\u00e9ricas con fibras vegetales y ha obtenido hasta ahora buenos resultados en la hidr\u00f3lisis del sisal, un proceso referente a la primera etapa de la producci\u00f3n de etanol mediante el cual se obtienen la glucosa y otros az\u00facares fermentables empleados en la fabricaci\u00f3n de alcohol, extra\u00eddos de la celulosa y de otros componentes de las fibras vegetales.<\/p>\n

El trabajo de la investigadora tiene su foco en la valoraci\u00f3n de las llamadas fibras lignocelul\u00f3sicas y de sus tres principales macrocomponentes: lignina, celulosa y hemicelulosa. El sisal y la ca\u00f1a de az\u00facar constituyen ejemplos de este tipo de fibra. De acuerdo con la investigadora, el inter\u00e9s en el sisal surgi\u00f3 debido a que Brasil es el mayor productor y exportador global de dicha fibra. En 2007, la producci\u00f3n mundial lleg\u00f3 a las 240,7 mil toneladas, de las cuales casi la mitad (113,3 mil toneladas) se cultiv\u00f3 en el pa\u00eds, que puede f\u00e1cilmente duplicar su producci\u00f3n en un corto lapso de tiempo. Originario de M\u00e9xico, el sisal (Agave sisalana) es una planta cultivada en pa\u00edses en desarrollo. En Brasil las plantaciones se concentran en los estados de Para\u00edba y Bah\u00eda. Una vez beneficiado, el sisal se exporta principalmente a Estados Unidos, Canad\u00e1, Europa, Ir\u00e1n y pa\u00edses del Este Europeo. China y M\u00e9xico son los principales compradores de fibra virgen. El cultivo del sisal tiene una extensi\u00f3n plantada de 154 mil hect\u00e1reas en el pa\u00eds, con una productividad cercana a los 800 kilos por hect\u00e1rea.<\/p>\n

Otros dos aspectos ventajosos de la fibra del sisal son el hecho de que no se la usa como fuente de alimento y, al mismo tiempo, que posee un alto tenor de celulosa, alrededor de un 10% m\u00e1s que el bagazo de ca\u00f1a. Considerando tambi\u00e9n la hemicelulosa, la fibra de sisal tiene alrededor del 90% de material generador de az\u00facares fermentables, que forman etanol con base en el proceso de fermentaci\u00f3n. Estos az\u00facares se generan con base en la hidr\u00f3lisis, que de manera simplificada puede considerarse como una reacci\u00f3n en que se rompen las conexiones que unen muchas unidades de glucosa en la celulosa y tambi\u00e9n unidades de otros az\u00facares en la hemicelulosa, explica Elisabete. En Brasil, los procesos de hidr\u00f3lisis que apuntan a la producci\u00f3n de etanol se centran en la utilizaci\u00f3n de la ca\u00f1a de az\u00facar. Nuestro trabajo est\u00e1 demostrando que es posible emplear el sisal a tal fin. Queremos contribuir para que Brasil siga destac\u00e1ndose en el sector de biocombustibles y creemos que el sisal puede ser tambi\u00e9n una materia prima importante.<\/p>\n

\"SIsal_agave\"Fabio Colombini<\/span><\/a>Las investigaciones del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos para la producci\u00f3n de etanol a base de sisal, que empezaron en 2007, contar\u00e1n en poco tiempo m\u00e1s con la cooperaci\u00f3n de investigadores de la Unidad de Ciencias de la Madera y de Biopol\u00edmeros (Unit\u00e9 des Sciences du Bois et des Biopolym\u00e8res) de la Universidad de Bordeaux I, Francia. Dicha asociaci\u00f3n tiene como finalidad mejorar las condiciones del proceso de hidr\u00f3lisis de la celulosa del sisal, para incrementar as\u00ed su eficiencia, y estudiar nuevos m\u00e9todos de extracci\u00f3n de la lignina de la fibra de sisal. En el trabajo desarrollado en S\u00e3o Carlos se utiliza el proceso llamado hidr\u00f3lisis \u00e1cida para la obtenci\u00f3n de glucosa partiendo de las fibras de sisal. En la asociaci\u00f3n con los franceses se explorar\u00e1 la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica en que, en el lugar del \u00e1cido, se utilizan enzimas para efectuar la rotura de las uniones de glucosa, para sondear posibles aplicaciones de dicho proceso en la las biorrefiner\u00edas. La hidr\u00f3lisis \u00e1cida tiene a su vez un costo menor, pero se ha invertido mucho en la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, apuntando a la disminuci\u00f3n de costos y al incremento en la eficiencia del proceso. Uno de los inconvenientes de la hidr\u00f3lisis \u00e1cida corresponde a la corrosi\u00f3n que puede provocar en los equipamientos de las refiner\u00edas cuando se la utilice en gran escala, explica Elisabete. El proyecto cooperativo llevado a cabo con la universidad francesa tambi\u00e9n contempla el estudio de la paja de ma\u00edz para la producci\u00f3n de biocombustibles. La paja es un residuo lignocelul\u00f3sico abundante en el sur de Francia y en Brasil, y por eso existe inter\u00e9s de parte de investigadores de ambos pa\u00edses en desarrollar estudios tendientes a su aprovechamiento. Brasil y Francia ocuparon al final de 2007 respectivamente el tercero y el quinto puesto en la producci\u00f3n mundial de ma\u00edz.<\/p>\n

Placas polim\u00e9ricas
\n<\/strong>Una importante vertiente del trabajo del equipo de la USP es el empleo de fibras vegetales para la producci\u00f3n de comp\u00f3sitos polim\u00e9ricos, nombre dado a los pol\u00edmeros reforzados con otros materiales. Uno de los objetivos de la investigaci\u00f3n es usar el sisal, el bagazo de la ca\u00f1a de az\u00facar un residuo producido en mayor escala en la agroindustria brasile\u00f1a y otras fibras vegetales naturales como agentes de refuerzo de pol\u00edmeros fen\u00f3licos para mejorar las propiedades mec\u00e1nicas del comp\u00f3sito, como por ejemplo su resistencia a impactos. Otra ventaja de la mezcla es la reducci\u00f3n de costo del material, porque el refuerzo fibroso tiene un precio menor que el del pol\u00edmero en s\u00ed. El gran desaf\u00edo consiste en combinar fibras y matrices polim\u00e9ricas de manera tal de producir un material eficiente para una determinada aplicaci\u00f3n, dice la investigadora. Hasta el momento se han elaborado con \u00e9xito en los laboratorios de la USP placas polim\u00e9ricas reforzadas con fibra de sisal, bagazo de ca\u00f1a y la fibra de curagua hallada en la regi\u00f3n amaz\u00f3nica, adem\u00e1s de fibras de yute, coco y banano.<\/p>\n

Entre los proyectos de la investigadora tambi\u00e9n se encuentra la utilizaci\u00f3n de la lignina y la celulosa y sus derivados para la preparaci\u00f3n u obtenci\u00f3n de pol\u00edmeros. En el primer caso, la lignina se extrae del bagazo de la ca\u00f1a y se emplea como reactivo en la preparaci\u00f3n de resinas fen\u00f3licas. Dichas resinas, a temperatura y presi\u00f3n controladas, se transforman en pol\u00edmeros y comp\u00f3sitos polim\u00e9ricos. La utilizaci\u00f3n de la lignina en la formulaci\u00f3n de la resina aumenta la compatibilidad entre las fibras lignocelul\u00f3sicas, como el propio bagazo, y la matriz polim\u00e9rica, toda vez que \u00e9sta estar\u00e1 presente en ambas, explica.<\/p>\n

La celulosa extra\u00edda del sisal y de otras fibras, a su vez, se utiliza en la preparaci\u00f3n de biopl\u00e1sticos, un tipo de pl\u00e1stico preparado con base en un pol\u00edmero natural que puede emplearse en la fabricaci\u00f3n de embalajes de alimentos. Nuestra meta es producir este material reforzado en escala nanom\u00e9trica, dice. Estos materiales tienen el nombre de bionanocomp\u00f3sitos. Uno de los aspectos que dificulta la competencia de la celulosa y sus derivados con los pol\u00edmeros sint\u00e9ticos es el hecho de que este pol\u00edmero natural se obtiene principalmente de la madera, que tiene un ciclo de reposici\u00f3n lento en funci\u00f3n del ritmo de crecimiento de los \u00e1rboles. Por ello, la investigadora y su equipo se han abocado al estudio de fuentes ricas en celulosa, pero con corto ciclo de crecimiento, como el sisal y la ca\u00f1a de az\u00facar.<\/p>\n

La patente del tanino
\n<\/strong>Durante los \u00faltimos siete a\u00f1os, los estudios llevados a cabo por la investigadora con las fibras vegetales han dado lugar a cinco tesis doctorales, seis tesinas de maestr\u00eda y diversos proyectos de iniciaci\u00f3n cient\u00edfica. Tambi\u00e9n han redundado en una patente, que tiene a la FAPESP como uno de sus depositantes, y la publicaci\u00f3n de alrededor de 30 art\u00edculos cient\u00edficos en peri\u00f3dicos internacionales indexados. La patente es una muestra de la posibilidad de desarrollar comp\u00f3sitos polim\u00e9ricos con base en taninos, sustancias extra\u00eddas de ciertos \u00e1rboles como la acacia negra (Acacia mearnsii) y tambi\u00e9n encontradas en frutas y en el vino tinto. Se emplean en la industria de cuero y como agente floculante o coagulante en el tratamiento de aguas.<\/p>\n

En el proceso relativo a esa patente, el tanino se utiliz\u00f3 como reactivo en la preparaci\u00f3n de la matriz polim\u00e9rica la misma funci\u00f3n desempe\u00f1ada por la lignina en los otros estudios del equipo. Fibras obtenidas de la corteza de la acacia negra, una leguminosa cultivada principalmente en R\u00edo Grande do Sul para la extracci\u00f3n del tanino, se emplearon como agentes de refuerzo del comp\u00f3sito. De esta forma, ciertas estructuras t\u00edpicas del tanino forman parte de la composici\u00f3n de la matriz polim\u00e9rica y del material de refuerzo, porque tambi\u00e9n est\u00e1n presentes en la fibra de la corteza del \u00e1rbol, subraya Elisabete, confiada en que los comp\u00f3sitos obtenidos con base en pol\u00edmeros preparados con la materia prima proveniente de una fuente renovable y fibras naturales corresponder\u00e1n a nuevos materiales prometedores en los pr\u00f3ximos a\u00f1os. Esta tendencia, que tuvo su inicio en las \u00faltimas d\u00e9cadas del siglo XX, catapultar\u00e1 gradualmente a estos materiales a niveles de inserci\u00f3n en el mercado an\u00e1logos a los de los pol\u00edmeros sint\u00e9ticos, dice. El desarrollo de investigaciones y la formaci\u00f3n de recursos humanos en el \u00e1rea es importante si lo que se quiere es alcanzar m\u00e1s r\u00e1pidamente esta meta.<\/p>\n

El proyecto
\n<\/strong>Fibras y macromol\u00e9culas naturales: estudios con miras a obtener aplicaciones diversificadas\u00a0(n\u00ba\u00a005\/56450-8<\/a>);\u00a0Modalidad\u00a0<\/strong>Ayuda regular a proyecto de investigaci\u00f3n;\u00a0Coordinadora\u00a0<\/strong>Elisabete Frollini – USP; Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 143.971,22 y US$ 23.574,47 (FAPESP)<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nMEGIATTO JR, J. D. et al<\/em>. Sisal chemically modified with lignins: correlation between fibers and phenolic composites properties<\/a>.\u00a0Polymer degration and Stability<\/strong>. v. 93, p. 1.109-1.121, 2008.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El sisal podr\u00e1 emplearse en la producci\u00f3n de etanol","protected":false},"author":23,"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":[280],"coauthors":[116],"class_list":["post-84333","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-bioquimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84333","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\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=84333"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84333\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=84333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=84333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=84333"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=84333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}