Científicos de Krasnoyarsk, sintetizan un plástico biodegradable a partir de residuos de pesqueros
Krasnoyarsk, Krasnoyarsk, Rusia, Asia.- Investigadores del Centro Científico de Krasnoyarsk de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia y de la Universidad Federal de Siberia han sintetizado con éxito un prometedor plástico biodegradable de dos componentes a partir de residuos de la industria pesquera. Esta nueva tecnología de síntesis permite la producción de un polímero ecológico, duradero y flexible que podría sustituir a los plásticos sintéticos derivados del petróleo y resolver el problema de los residuos industriales. Los resultados del estudio se publicaron en la revista Polymers.
Cada año, el mundo produce cientos de millones de toneladas de plástico, que permanecen en los vertederos durante décadas y contaminan el medio ambiente. Esta creciente cantidad de residuos obliga a los científicos y a la industria a buscar soluciones innovadoras. Una de ellas es la creación de polímeros biodegradables: materiales que pueden sustituir a los plásticos derivados del petróleo tradicionales y reducir significativamente la carga sobre el planeta.
Investigadores del Centro Científico de Krasnoyarsk de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias y de la Universidad Federal de Siberia han mejorado la tecnología de producción de polihidroxialcanoatos (PHA) plásticos biodegradables mediante el uso de aceites residuales del procesamiento de pescado. Anteriormente, este nuevo y prometedor sustrato se utilizaba para sintetizar polímeros con una composición menos compleja, caracterizados por una alta cristalinidad, lo que dificulta su procesamiento en productos de alta calidad. Mediante nuevas soluciones tecnológicas, lograron producir un tipo de polímero más complejo: copolímeros de hidroxiácidos butíricos y valéricos. Estos copolímeros presentan una cristalinidad reducida, son térmicamente estables y permiten la creación de productos poliméricos más resistentes y flexibles.
La síntesis de polihidroxialcanoatos copolímeros es una tarea muy compleja. El conocimiento fundamental del equipo de investigación sobre los mecanismos reguladores que rigen la síntesis de polímeros con diferentes composiciones y proporciones monoméricas permitió resolver este problema. La capacidad de sintetizar polímeros de diversas composiciones se debe a dos factores: un régimen de dosificación especialmente desarrollado para los sustratos precursores necesarios de los monómeros objetivo, que suelen ser tóxicos para las células, y el uso de una cepa bacteriana especial resistente a estos sustratos (Patente de la Federación Rusa n.º 2439143). El uso de residuos de procesamiento de pescado a gran escala con una composición compleja para estos fines es una solución científica pionera.
Nuestra investigación demuestra la capacidad de los microorganismos para producir polímeros multicomponentes complejos a partir de materiales reciclados sin degradar sus propiedades. El uso de residuos de la industria pesquera para producir biopolímeros es un paso clave para reducir su coste y aumentar su disponibilidad. Además, esta tecnología aborda simultáneamente dos problemas: el reciclaje de residuos a gran escala y la producción de materiales respetuosos con el medio ambiente que podrían sustituir a los plásticos convencionales derivados del petróleo en el futuro, por ejemplo, en la medicina, el embalaje y la agricultura. La síntesis de bioplásticos ecológicos a partir de residuos contribuye al concepto de economía circular. Este concepto sugiere que los residuos no deben desecharse, sino convertirse en materia prima para una nueva producción, creando un ciclo de cero residuos. Esto coincide con las tendencias actuales hacia la sustitución gradual de plásticos sintéticos por materiales poliméricos degradables, señaló Tatyana Volova, doctora en Ciencias Biológicas y jefa del Laboratorio de Biosíntesis Quimioautotrófica del Instituto de Biofísica SB RAS, una división del Centro Científico Kola SB RAS.
El estudio contó con el apoyo de una subvención de la Fundación Rusa para la Ciencia (n.º 23-64-10007). El material se elaboró con el apoyo del Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa en el marco del Decenio de la Ciencia y la Tecnología.
