Aplicaciones con enzimas en el sector del plástico
Objetivos
El objetivo general que plantea el proyecto es el implementar a nivel industrial el uso de enzimas en el sector del plástico para conseguir procesos más eficientes y sostenibles, de modo que se atienda a las necesidades del sector empresarial valenciano y se aumente la posibilidad de aplicación de los resultados obtenidos de la investigación al conjunto de empresas potencialmente destinatarias de los mismos.
Descripción
Las dos primeras partes del proyecto se centran en la selección de las enzimas más adecuadas para las tres aplicaciones consideradas en el mismo, desarrollando tres soluciones innovadoras muy prometedoras:
- Enzimas para mejorar la eficiencia de los procesos de reciclado
- Síntesis enzimática de polímeros
- Incorporación de enzimas soportadas en plásticos en fundido para favorecer su biodegradabilidad
La tercera parte del proyecto profundiza en la investigación del uso de enzimas para la polimerización y la biodegradación de poliésteres. En concreto, se han seleccionado tres aplicaciones principales dada la importancia de cada una de ellas: el sector médico pues muchos poliésteres son biopolímeros con un gran potencial en este sector; el sector de envases alimentarios donde el uso de biopolímeros es una necesidad para alcanzar los objetivos definidos por la Estrategia Europea del Plástico y los planes de acción de la UE para la Economía Circular y los materiales termoestables ya que suponen un problema medioambiental al no poder ser reciclados mecánicamente.
Ventajas
Por un lado, la utilización de enzimas en los procesos de lavado implicados en el reciclado de materiales poliméricos permitirá mejorar la eficiencia de éstos, eliminando problemas no resueltos como la persistencia de olores o la propia naturaleza multicapa de los materiales.
Por otro lado, la síntesis de polímeros vía enzimática representa hoy en día un enfoque potente y versátil dentro de la denominada química verde, evitando así la utilización de catalizadores metálicos con la toxicidad asociada a los mismos, y que permite aplicar condiciones más suaves de reacción con el ahorro energético que esto supone.
Finalmente, se propone la incorporación de enzimas para favorecer la biodegradabilidad de los plásticos. La biodegradación enzimática supone una innovadora alternativa para favorecer la desintegración, y además no requiere de temperaturas elevadas como en otros métodos de degradación lo que hace que sea una técnica que requiera menor energía. Por otro lado, la biodegradación enzimática no mineraliza el material, sino que únicamente provoca la hidrolisis de las cadenas sin llevarlas a productos finales como CO2, siendo el producto final de la degradación enzimática monómeros u oligómeros de interés para la industria que se pueden recuperar y emplear en la síntesis de nuevo de materiales..
Aplicaciones
El proyecto tiene un impacto potencial en todas las empresas
Las reacciones de polimerización catalizadas por enzimas ya están preparadas para su uso en procesos comerciales. Ahora es el momento de empezar a aplicarlas a mayor escala para diferentes aplicaciones y que la Industria se familiarice con ellas, para ello, en la tercera fase del proyecto, hemos seleccionado tres aplicaciones de creciente interés para el uso de biopoliésteres como son el sector salud, el de envase alimentario y el de resinas termoestables. Así, por un lado, en el sector médico, se emplean muchos poliésteres, tales como ácido poliláctico (PLA), ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA), policaprolactona (PCL), etc. son biopolímeros con un gran potencial en este sector y por otro lado, en el sector de envases alimentarios donde el uso de biopolímeros son una necesidad en la actualidad para alcanzar los objetivos definidos por la Estrategia Europea del Plástico y los planes de acción de la UE para la economía circular. Finalmente, el tercer sector seleccionado es el de materiales termoestables ya que suponen un problema medioambiental al no poder ser reciclados mecánicamente, por ello se ha planteado tanto la síntesis enzimática de biopoliésteres partiendo de un origen renovable como su biodegradación con enzimas al final de su vida útil.
Las aplicaciones planteadas para el uso de enzimas en el sector de la Industria del plástico son muy emergentes y por ello es necesario investigar para desarrollar alternativas que puedan ser implantadas en las empresas. En el proyecto están participando empresas de la Comunidad Valenciana de modo que la Industria forma parte de dichos desarrollos y se ha involucrado activamente aportando su experiencia y requisitos.
