O exceso de plásticos dun só uso é un dos grandes problemas ambientais do noso tempo. Cada ano prodúcense centos de millóns de toneladas de envases que acaban contaminando océanos, ríos e solos, e moitos deles non se reciclan. Como solución, os polihidroxialcanoatos (PHA) —biopolímeros totalmente biodegradables e de orixe natural— ofrecen unha alternativa sostible para substituír os plásticos convencionais e abrir o camiño a envases máis activos e funcionais.
Neste contexto, a investigadora Anja Schmidt do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña (UDC), centrou a súa tese de doutoramento na creación de compósitos de PHA capaces de mellorar notablemente as propiedades mecánicas e a resistencia ao paso do osíxeno e á humidade dos envases. Estes compósitos combinan un polímero base —o PHA— con materiais chamados reforzos, que actúan como axudas estruturais para incrementar a resistencia, a estabilidade e outras funcións do elemento final.
Envases máis resistentes e funcionais
O estudo incorporou dous tipos de reforzos. O primeiro foron nanocristais de celulosa (CNC) procedentes de residuos da industria papeleira, que actúan como unha armazón microscópica dentro do polímero, ao aumentar a súa rixidez e reducir a súa permeabilidade ao osíxeno e á humidade.
O segundo tipo foron micropartículas doutros PHA, como o PHB (polihidroxibutirato), o PHBV (copolímero de hidroxibutirato e hidroxivalerato) e o PHBH (copolímero de hidroxibutirato e hidroxipropionato). Ao pertencer á mesma familia química, estas partículas intégranse con especial facilidade, o que mellora a súa resistencia sen alterar a biodegradabilidade.
Ademais, estas micropartículas permiten encapsular compostos bioactivos naturais —como a curcumina, procedente da cúrcuma, e a quercetina, un flavonoide presente en alimentos como a mazá ou a cebola— que se liberan de maneira controlada e axudan a prolongar a vida útil dos produtos. Esta funcionalidade foi explorada no proxecto europeo Waste2BioComp, que busca transformar residuos orgánicos en compósitos bioactivos destinados á industria alimentaria, téxtil e do calzado.
Bioplásticos con propiedades melloradas
Os bioplásticos de PHA procesáronse mediante técnicas de extrusión e moldeamento por inxección en equipamento de laboratorio, que permiten fundir e moldear os polímeros de forma controlada co obxectivo avaliar o seu comportamento antes da súa produción a grande escala. Isto garante que as melloras observadas no laboratorio poidan transferirse con facilidade ao sector industrial.
Por outra banda, as propiedades dos materiais desenvolvidos avaliáronse mediante ensaios térmicos, mecánicos e de barreira. Os resultados mostran unha maior estabilidade térmica, un incremento da rixidez e da resistencia e unha diminución notable da permeabilidade ao osíxeno e á humidade, parámetros esenciais para os envases alimentarios. Estes avances demostran que os PHA mellorados poden competir cos plásticos convencionais en aplicacións industriais e ofrecer envases máis sostibles sen comprometer a súa eficacia.
Novas vías de investigación
A investigación tamén abre a porta ao deseño de envases activos con liberación controlada de antioxidantes ou compostos antimicrobianos. Ademais, explorouse a chamada fase beta metaestable dos PHA: unha disposición especial das cadeas do polímero que se xera baixo condicións concretas de procesamento. Esta estrutura interna pode facer o material máis flexible e resistente, o que amplía o seu potencial para aplicacións avanzadas como envases intelixentes, dispositivos electrónicos lixeiros ou mesmo produtos médicos.
