Envases biodegradables a partir de residuos agrícolas: una revisión exhaustiva de las técnicas de procesamiento, las...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Biotecnología
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La demanda mundial de envases de plástico supera los 144 millones de toneladas al año, produciendo más de 100 millones de toneladas de residuos y 1,8 Gt de emisiones de CO2-equivalente al año.
• Los plásticos convencionales plantean importantes desafíos ambientales debido a la generación de residuos y a las emisiones de gases de efecto invernadero.

Objetivo del estudio:

• Revisar sistemáticamente las materias primas lignocelulósicas para aplicaciones de envasado sostenibles.
• Analizar la relación entre la composición de la materia prima, el procesamiento y el rendimiento de la película.
• Evaluar la viabilidad tecnoeconómica y el impacto en el ciclo de vida de los envases a base de lignocelulosa.

Principales métodos:

• Estudio de los residuos agrícolas, los subproductos de frutas y hortalizas y los residuos forestales.
• Análisis de las propiedades fisicoquímicas: cristalinidad de la celulosa, proporción de hemicelulosa, contenido de lignina.
• Examen de las vías de fabricación: fundición con disolvente, extrusión, moldeo por compresión.

Principales resultados:

• Métricas de rendimiento cuantificadas de la película: resistencia a la tracción, alargamiento al romperse (4-10%), velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR), estabilidad térmica, cinética de biodegradación.
• Mejoras demostradas en el rendimiento: la nanocelulosa oxidada en un 7 wt% aumenta la resistencia a la tracción en >90% y reduce el WVTR en un 50% en los compuestos de PVA.
• Extrusión exitosa a escala piloto de mezclas de paja de arroz y ácido poliláctico (PLA).

Conclusiones:

• Los materiales lignocelulósicos ofrecen una alternativa viable a los plásticos convencionales para el embalaje.
• Las áreas de investigación prioritarias incluyen la armonización del pretratamiento, el aumento de la extracción de nanocelulosa y la fundición de películas, la mejora de la biodegradación marina y la integración de los principios de la economía circular.