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PEF: una alternativa con futuro

La naturaleza mejora los plásticos

Debido a la necesidad de reducir la dependencia de compuestos de origen fósil y a la urgencia por obtener nuevos materiales, el mercado de los bioplásticos crece 20% al año.

Según estudios realizados por la Utrecht University, se estima que en el futuro un 85% de los plásticos podrían ser sustituidos técnicamente por aquellos de base biológica. Por esta razón, la investigación y el desarrollo de proyectos es un área en la que la Industria del Plástico pone sumo interés.

Un bioplástico es definido como toda la familia de materiales que difieren de los plásticos convencionales por su origen bio, por ser biodegradables, o por ambos. En concreto, se entiende por un material de origen bio, aquel derivado de la biomasa (plantas).

Por otro lado, es considerado biodegradable cuando, bajo unas condiciones determinadas y ante la presencia de microrganismos, es capaz de transformarse en sustancias naturales, tales como: agua, dióxido de carbono y composta.

Dentro del Proyecto Europeo EnzOx2 (New enzymatic oxidation/oxyfunctionalization technologies for added value bio-based products. BBI, European Union’s Horizon 2020, grant agreement No 720297), se trabaja en el desarrollo de nuevas tecnologías bioquímicas basadas en el uso de enzimas oxidativas con el fin de proporcionar soluciones innovadoras en la producción de algunos compuestos de valor añadido a partir de componentes de biomasa. Este proyecto tiene gran interés debido a que el empleo de este tipo de enzimas está prácticamente inexplorado a nivel industrial.

La obtención de estos productos implica varias reacciones de oxidación y oxifuncionalización catalizadas por diferentes tipos de oxidoreductasas fúngicas (tales como oxidasas y peroxigenasas). En este contexto, EnzOx2 tiene previsto desarrollar una conversión enzimática del 100% de la 5-hidroximetilfurfural (HMF) o 5-metoximetilfurfural (MMF) en diformilfurano y ácido 2,5-furandicarboxílico (FDCA).

Otra línea de investigación de este proyecto consistirá en la optimización de la hidroxilación selectiva de lípidos vegetales (tales como ácidos grasos, terpenos y esteroides) con el objetivo de producir ingredientes de sabor y fragancia (F&F), así como ingredientes farmacéuticos activos (APIs).

Dentro del proyecto EnzOx2, una de las líneas de trabajo que realizará AIMPLAS estará relacionada con la síntesis de derivados de Furanoato de Polietileno (PEF). Para la obtención de esta familia de compuestos se partirá de uno de los monómeros derivados de la biomasa, en concreto, el ácido 2,5-furandicarboxílico (FDCA). Este nuevo bioplástico presenta muchas ventajas, siendo un posible candidato para la sustitución de polímeros de origen fósil, como el Polietilen Tereftalato (PET).

Algunas de las ventajas de este biopolímero son: una huella de carbono 50% menor a la que produceal oxígeno, dióxido de carbono y agua, una temperatura de fusión inferior, mientras que la temperatura de transición vítrea es mayor.

Además, puede ser procesado de la misma manera y en la misma maquinaria que el PET y con un proceso de reciclado similar.

Las principales ventajas de la tecnología bioquímica EnzOx2 para la producción de PEF, tienen que ver con que las condiciones de reacción para la obtención de los monómeros son más suaves, lo que provoca una disminución importante de los costos de producción.

Debido a la alta selectividad de la tecnología bioquímica empleada, se minimiza la cantidad de subproductos de reacción, tales como monómeros monofuncionales.

AIMPLAS desarrollará la síntesis de compuestos derivados del PEF, por lo que se podrá evaluar la influencia de estas modificaciones en las propiedades finales.

 

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