El plástico de azúcar

El petróleo se suele utilizar en la elaboración de plásticos y de varios productos químicos, como fertilizantes y disolventes, pero los investigadores están intentando encontrar un modo más sencillo y asequible para convertir los azúcares de las plantas, incluidos la glucosa y la fructosa, en compuestos que puedan reemplazar al petróleo. Según un artículo publicado en la versión online de NewScientist, un nuevo método para fabricar plásticos a partir de azúcar podría ayudar a reducir la dependencia que todos los países tienen del petróleo. La técnica, permitiría a la industria elaborar plásticos a partir de jarabe de glucosa rico en fructosa (HFCS) u otros materiales vegetales.

En el año 2011, Brasil se convertirá en el primer país que cuente con una planta industrial de producción de polietileno a partir de caña de azúcar, reemplazando el uso de hidrocarburos por esta materia prima renovable. Como resultado de la asociación entre la multinacional Dow Chemical y la brasileña Crystalsev, la planta a construirse producirá 350 mil toneladas de polietileno -el plástico de mayor uso en el mundo- bajo un esquema de ahorro de emisiones y aprovechamiento de energía, que permitirá a la planta ser energéticamente autosuficiente reduciendo la contaminación atmosférica del proceso.

Insertos en un negocio global de 350 mil millones de dólares por año, los plásticos usan el 9 por ciento de la producción mundial de petróleo. Sin embargo, la sustitución de éste por fuentes renovables para obtener estos polímeros se ve aún lejana. El plástico orgánico que Dow y la empresa brasileña Braskem piensan producir para 2012 representará apenas el 1 por ciento de la demanda mundial de plásticos.

Dow, por ejemplo, produce al año 68 mil millones de toneladas de polietileno, por lo que la producción con caña representa un porcentaje ínfimo del total. Es cierto que de (la producción de) Dow a escala mundial esto es insignificante. (Pero) la participación es importante en la región si consideramos que el mercado total de Brasil es de 6 millones de toneladas anuales.

Empresas y organizaciones de investigación de todo el mundo están experimentando con plásticos basados en vegetales en una apuesta por reducir las emisiones de dióxido de carbono y el uso de petróleo a medida que las reservas de éste último disminuyen. Y un grupo de investigadores, dirigido por el ingeniero químico James Dumesic, de la Universidad de Wisconsin, Madison, ha desarrollado un modo eficaz de convertir la fructosa en un precursor de polímero.

Los investigadores se interesaron por una sustancia química llamada 5-Hidroximetilfurfural (HMF), que se puede convertir fácilmente en ácido 2-furancarboxílico (FDCA). Su estructura es similar a la de un precursor, basado en el petróleo, del tipo de plástico utilizado habitualmente en las botellas plásticas.

Hasta ahora había resultado difícil y caro obtener HMF en cantidad, debido a que éste, a medida que se iba produciendo, reaccionaba con la fructosa que quedaba en la solución y producía un residuo inútil.

Sin embargo, este grupo de investigadores “deshidrataron” la fructosa añadiendo un ácido para eliminar las moléculas de agua y, a continuación, para evitar que el HMF recién formado reaccionase con la fructosa restante, añadieron un disolvente, que se enlaza al HMF y flota sobre el agua, evitando que éste entre en contacto con la fructosa restante. También se añadieron otras sustancias químicas para evitar reacciones secundarias problemáticas.

El resultado fue una reacción que convirtió el 90% de la fructosa en una disolución de HMF. Una vez completada la reacción, se forzó la evaporación del disolvente, obteniendo el HMF para convertirlo en plástico.

Los biopolímeros no son algo nuevo. Uno de los plásticos más antiguos es el celuloide, que se obtiene de la celulosa, un polímero de origen natural. Y últimamente se han utilizado bacterias para convertir el azúcar en PHA, un plástico biodegradable. Pero los investigadores esperan que, debido a su diferente estructura química, el HMF permitirá a los ingenieros diseñar plásticos con una amplia gama de diferentes propiedades.

Dow and Crystalsev to make bioplastic in Brazil

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