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El grupo de investigación de Ingeniería Papelera (CELBIOTECH) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participa en un proyecto para desarrollar materiales biodegradables a partir de celulosa y transformarlos así en bioproductos avanzados y ecológicos.
El objetivo principal del proyecto es utilizar un recurso natural y abundante, como es la celulosa, y modificarla de forma sostenible para crear bioproductos avanzados que sean biodegradables, potenciando la bioeconomía y la economía circular. La función de estos bioproductos será la de poder resolver problemas actuales de interés social, económico, industrial y ambiental relacionados con el embalaje, la calidad del agua y del aire, y la detección temprana de situaciones críticas de salud.
En el marco del proyecto CELLECOPROD, se aprovechará la versatilidad estructural de la celulosa para modificarla física, química y enzimáticamente, y desarrollar así estos bioproductos avanzados. Se trabajará con la celulosa tanto a escala macro como nano, y se utilizará tanto individualmente como combinada con otros biopolímeros para conseguir las propiedades deseadas, según su aplicación final, teniendo en cuenta el concepto de ecodiseño.
Los nuevos materiales tendrán tres aplicaciones principales:
- Para aplicaciones en biopackaging, los biomateriales desarrollados tendrán la capacidad de proteger el producto del interior del envase, tanto de los agentes externos como de los impactos que pueda sufrir. Por un lado, se conseguirán estructuras laminares basadas en celulosa con buenas propiedades físico-mecánicas y ópticas, y elevadas propiedades para actuar como barrera frente a diferentes gases y líquidos. Por otro lado, se construirán estructuras tridimensionales como aerogeles, capaces de absorber la energía resultante de posibles impactos producidos durante el transporte del envase.
- En los biomateriales creados para mejorar la calidad del agua o del aire, la celulosa se modificará con diferentes tratamientos oxidativos o enzimáticos, y se funcionalizará con diversos biopolímeros, para conseguir estructuras celulósicas capaces de eliminar eficientemente los contaminantes, mediante un proceso de filtración (utilizando membranas) o adsorción (utilizando hidrogeles y aerogeles).
- Finalmente, se desarrollarán biosensores utilizando estrategias de inmovilización de biocomponentes, para crear dispositivos de monitoreo continuo con el fin de detectar de forma sencilla situaciones críticas de salud.
El desarrollo de nuevos biomateriales y productos ecológicos procedentes de recursos naturales como la biomasa vegetal (donde la celulosa es el componente mayoritario), hará que éstos sean biodegradables. Por lo tanto, se contribuirá a disminuir la gran cantidad de residuos no biodegradables que actualmente se generan con los productos derivados del petróleo (plásticos), los cuales suponen un gran impacto medioambiental. Además, con la aplicación del concepto de ecodiseño se prevé incluso minimizar la cantidad de materia prima utilizada para las aplicaciones donde se utilizarían estos nuevos biomateriales celulósicos.
El principal valor añadido del proyecto es encontrar diferentes formas de transformar la celulosa en nuevos productos ecológicos que tengan diferentes capacidades y funcionalidades según el destino final de su aplicación, pudiendo llegar a sustituir otros materiales no biodegradables y nocivos para el medioambiente.
Presupuesto y financiación
El proyecto está dotado de un presupuesto total de 118.580 €, financiado a través del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020 (Agencia Estatal de Investigación). Tiene una duración de 4 años (2021-2025).
Proyectos Relacionados
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- Un equipo de investigación de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) ha participado en el proyecto M3LEC, coordinado por el Centro de Astrobiología (CAB), centro mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), y en el que también ha participado la Universidad de Sevilla (US) / Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE). El objetivo de M3LEC ha sido contribuir a la caracterización de la atmósfera y meteorología de Marte, e investigar sobre nueva instrumentación para futuras misiones de exploración planetaria.
- El Grupo Interdisciplinar de Ciencia y Tecnología en Edificación (GICITED) y el grupo de investigación Energy, Catalysis, Process and Reaction Engineering (ENCORE) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participan en el proyecto europeo ArchiSpace, para desarrollar prototipos de infraestructuras destinadas a asentamientos humanos en entornos extraterrestres a partir de materiales y condiciones análogas a las de la Luna y Marte.
