Fraunhofer Institute desarrolló plásticos de base bio

Los investigadores del Instituto Fraunhofer han desarrollado un proceso para la fabricación de plásticos de alta calidad a partir de terpenos, un flujo de residuos de la producción de celulosa. Del 19 al 26 de octubre, en la Feria K 2016, en Düsseldorf, presentarán sus nuevos bioplásticos y sus posibles aplicaciones. Fraunhofer estará en el pabellón 7, stand SC01.

Aunque los recursos fósiles han bajado de precio en los últimos años, se hacen grandes esfuerzos para sustituir los plásticos estándar hechos de sustancias procedente de recursos renovables. Una reducción del consumo de recursos fósiles es especialmente importante debido al cambio climático causado por la liberación de dióxido de carbono. Además de la producción de polímeros biodegradables para aplicaciones de embalaje, por ejemplo, existe un gran interés en materiales de alto rendimiento hechos de recursos renovables.

La síntesis de poliamidas a partir de terpenos se desarrolló en BioCat – la sede de Fraunhofer IGB, en la ciudad alemana de Straubing, que se dedica a la catálisis biológica, eléctrica y química. BioCat es dirigida por el profesor Volker Sieber, quien trabaja en técnicas de conversión de terpenos en biosurfactantes, epóxidos de base biológica o monómeros para producir poliamidas de base biológica con nuevas propiedades. Debido a la estructura química particular de los terpenos, las poliamidas a partir de lactamas con base 3-careno son altamente transparentes, lo que posibilita su aplicación en gafas de esquí y viseras de cascos. Según la compañía, se podrán fabricar revestimientos, textiles y adhesivos de poliamidas de base biológica. Por otro lado, según explica el Dr. Harald Strittmatter, director del proyecto, los terpenos son un recurso renovable que se genera en grandes cantidades como flujo secundario en la producción de pulpa, así como en la industria de la fruta.

Actualmente, las grandes cantidades de terpenos disponibles no se utilizan como una valiosa materia prima de base biológica, sino que son incinerados para el suministro de energía en plantas de celulosa. Debido a la compleja estructura de los terpenos, sería ideal una aplicación de mucho más alto valor. “Compuestos similares sólo son accesibles con gran esfuerzo desde los recursos fósiles”, dice el Dr. Strittmatter.

Para la síntesis de poliamidas, los terpenos tienen que ser modificados. Mediante un paso de oxidación, se introduce un grupo carbonilo, que puede convertirse en una lactama, un monómero bloque de construcción de poliamidas. Uno de los beneficios del proceso es que la ruta sintética para la producción de lactamas con base terpeno es más corta y – lo que es más importante – combina pasos de reacción catalíticos biológico y químico, que permiten evitar los reactivos nocivos.

Hasta ahora, se han fabricado estos plásticos de base biológica sólo en el laboratorio; aunque el plan es desarrollar una ruta sintética que permita una producción a escala industrial. El Dr. Strittmatter y su equipo pretenden contribuir a la sustitución de productos químicos basados en fósiles con recursos renovables.