es.wedoany.com Noticia: El Instituto Fraunhofer de Microestructura de Materiales y Sistemas (Fraunhofer Institute for Microstructure of Materials and Systems, IMWS), en colaboración con DEUREX AG, ha desarrollado un nuevo tipo de bioplástico totalmente biodegradable que puede servir como solución lista para usar (drop-in) en aplicaciones plásticas existentes. Este resultado proviene del proyecto de la alianza WIR! "BioZ – Innovaciones de base biológica desde Zeitz y Alemania Central", que a su vez opera como centro de competencia dentro de la red meta TransBIB. TransBIB conecta empresas, instituciones de investigación y centros de innovación en el ámbito de la bioeconomía industrial, con el objetivo de acelerar la transferencia de tecnologías de base biológica a la aplicación industrial.

El núcleo del proyecto es el desarrollo de modificadores de rendimiento de base biológica y a base de cera (biómeros) para sustituir a los modificadores petroquímicos que se utilizan actualmente en la industria. Estas ceras son biodegradables y pueden producirse a escala industrial a partir de materias primas renovables. El objetivo de la investigación es sustituir parcial o totalmente los modificadores de rendimiento petroquímicos en materiales poliméricos, así como desarrollar nuevas formulaciones para aplicaciones de envasado de base biológica. Los compuestos plásticos utilizados en las redes para el envasado de frutas y verduras son una de las áreas de aplicación prioritarias; el proyecto intenta sustituir parcial o totalmente los polímeros convencionales con biopolímeros de ingeniería, sin perder procesabilidad ni rendimiento del producto.

La característica distintiva de este enfoque reside en su alta versatilidad. Mediante el uso de modificadores de base biológica, los investigadores pueden ajustar de forma dirigida las propiedades de procesamiento de biopolímeros como el poli(butilén succinato) (PBS), tanto aumentando como reduciendo la viscosidad. Se mejora la dispersión de cargas adicionales (como pigmentos) y la biodegradabilidad de todo el sistema no se ve afectada. Actualmente no se conoce ninguna plataforma tecnológica comparable basada en materias primas renovables.

La mayoría de los modificadores del mercado se basan en ceras petroquímicas o copolímeros de injerto, con aplicabilidad limitada para usos biodegradables. El nuevo método está diseñado teniendo en cuenta la compatibilidad con los procesos industriales existentes: los modificadores de base biológica pueden procesarse directamente en equipos actuales, lo que ofrece una vía relativamente directa para la transformación sostenible de los sistemas plásticos existentes.

La ruta técnica de este desarrollo es la siguiente: primero, mediante degradación oxidativa de materias primas de base biológica derivadas del bagazo de caña de azúcar, se ajusta de forma dirigida el peso molecular; a continuación, se realiza una modificación química de los grupos reactivos para influir específicamente en la interacción entre el modificador y la matriz de PBS. Las ceras resultantes se incorporan al biopolímero mediante procesos de mezclado en fundido por lotes y continuo, y posteriormente los socios del proyecto analizan la microestructura y las propiedades del material.

La investigación ha verificado la posibilidad de escalado desde escala de laboratorio hasta escala piloto: mediante mezclado continuo en fundido con extrusora de doble husillo, el rendimiento aumentó de aproximadamente 1 kg/hora en laboratorio a aproximadamente 10 kg/hora en la planta piloto. Posteriormente, a escala industrial, las formulaciones desarrolladas se procesaron con éxito en películas sopladas y se utilizaron para preparar tiras de redes de envasado. Los datos experimentales demuestran que la incorporación de ceras de base biológica puede influir significativamente en las propiedades reológicas y mecánicas del PBS — incluso con solo un 1,5 % de adición, se alteran notablemente el comportamiento de flujo, la rigidez y la resistencia del material.

Los resultados de este proyecto muestran una vía realista para que las innovaciones de base biológica pasen del laboratorio a la aplicación industrial. La conexión entre el desarrollo de materiales, el escalado de procesos y la implementación industrial requiere precisamente el apoyo de redes de transferencia como TransBIB. La experiencia del proyecto BioZ Waxes demuestra que la transferencia exitosa de innovaciones de base biológica no depende solo del desarrollo del material en sí, sino también de socios de aplicación adecuados, infraestructura de escalado y conocimientos especializados que cubran toda la cadena de valor. TransBIB, mediante la conexión de centros de innovación existentes, el fomento del intercambio entre instituciones de investigación y la industria, y la provisión de diversas herramientas digitales, contribuye a acelerar la transferencia industrial de los resultados tras el éxito del escalado.