La investigación y utilización de partículas de lignina en forma de bola es todavía nueva, pero la producción ya es posible en lotes de varios kilogramos. Eso hace posible probarlos en diferentes aplicaciones, dice la profesora Monika Österberg. Crédito:Glen Forde / Materials Platform
Las partículas de lignina en forma de bola desarrolladas por investigadores abren posibilidades completamente nuevas para la utilización de lignina.
El plástico está en todas partes. Enormes barcazas de desechos plásticos flotan en nuestros mares. Incluso se han encontrado una bolsa de plástico y otros desechos plásticos en la Fosa de las Marianas de casi 11 kilómetros de profundidad. el punto más profundo conocido en los océanos del mundo.
Los desechos plásticos son uno de los mayores contaminantes que amenazan nuestros océanos, lagos y cadena alimentaria. Más de un tercio de los residuos está formado por microplásticos, partículas de menos de cinco milímetros de tamaño. Según numerosas estimaciones, en 2050 habrá más plástico que peces en los mares. ¿Podemos influir en esta tendencia de alguna manera? ¿Podrían reemplazarse los materiales fósiles utilizados como materias primas para el plástico por opciones biodegradables?
"La lignina es una excelente alternativa como reemplazo de los materiales fósiles. Se crea como un subproducto de la fabricación de pasta. La celulosa es un material común que a menudo se discute e investiga, pero no se ha prestado tanta atención a la lignina ", responde la profesora Monika Österberg.
El procesamiento adicional ve un aumento de diez veces en el valor
Österberg, un profesor de Química de Bioproductos quiere cambiar el mundo. Calentamiento del clima, el agotamiento de las materias primas de origen fósil, El crecimiento de la población y los crecientes problemas de desechos han aumentado la necesidad de materiales y productos renovables que se degradarán biológicamente.
La promoción de la economía circular es muy importante para garantizar recursos suficientes y su uso más eficaz. Lignina, que es un adhesivo para fibras de madera, se ha quemado principalmente como energía debido a su alto poder calorífico. Sin embargo, su potencial en el mercado es mucho más versátil. El interés en productos procesados adicionales ha crecido rápidamente. El valor de la lignina refinada puede ser diez veces superior al de la lignina quemada.
Entonces, ¿para qué sirve la lignina? Lata de lignina
Se cree que las formas en que se puede utilizar la lignina son casi ilimitadas. Entonces, ¿por qué todavía hay tan pocos productos a base de lignina en el mercado?
Un material desafiante para investigar
"El potencial de la lignina se ha investigado durante años. La lignina es un polímero natural complejo, y su estructura es desafiante. Por esta razón, su utilización y transformación en productos es difícil ", Österberg afirma.
En mayo de 2018, el proyecto COLIAD de dos años (COLIAD, Los adhesivos y recubrimientos de lignina coloidal) financiados por Business Finland llegaron a su fin. Durante el proyecto, Investigadores de la Universidad Aalto y del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia, con el apoyo de empresas, examinaron el potencial de la lignina como un bioproducto altamente refinado que podría producirse en grandes volúmenes.
Los investigadores pudieron utilizar con éxito un método simple para desarrollar partículas de lignina coloidal (CLP) en forma de bola a partir de la lignina. Las partículas son uniformes en sus características superficiales y tamaño, mientras que la lignina es compleja en estructura y composición. Estas partículas, que tienen aproximadamente doscientos nanómetros de tamaño, se puede mezclar fácilmente con agua u otros medios, y la química de su superficie es fácil de moldear, por lo que es adecuado para diversas aplicaciones. Como su producción es tan simple, Las partículas de lignina son adecuadas para la producción en masa.
Un segundo objetivo del proyecto fue moldear partículas de lignina, para que sean adecuados para su uso en alta calidad, Aplicaciones duraderas y económicas de adhesivos y revestimientos para madera. Los resultados fueron prometedores. Se descubrió que el fenol de las colas podía sustituirse en parte por partículas de lignina, y demostraron tener un gran potencial en recubrimientos como forma de protección UV.
Sin embargo, Se necesitan más investigaciones y planes de comercialización personalizados antes de poder comercializar productos competitivos.
Más oportunidades de utilización con partículas de lignina
Se ha aprendido mucho sobre la producción y el moldeado de partículas de lignina durante el proyecto COLIAD. La utilización de lignina en su forma coloidal, es decir, en pequeñas partículas de un tamaño inferior a un micrómetro, todavía es nuevo, y, sin duda, las mejores aplicaciones aún están por encontrar.
"Las nuevas áreas de aplicación facilitadas por estas partículas en forma de bola incluyen portadores en el transporte de productos farmacéuticos, tratamiento de aguas y biocatalizadores. Publicamos un artículo sobre el estudio de estos hace algún tiempo en Comunicaciones de la naturaleza . El trabajo que se ha iniciado ahora promoverá la investigación futura de partículas de lignina y la comercialización de productos. La producción de estas partículas ya es posible en lotes de varios kilogramos, lo que permite probarlos en diferentes aplicaciones. Esto podría resultar una ventaja competitiva en el mercado global para las empresas finlandesas y una oportunidad para crear nuevos negocios y puestos de trabajo ".
La contaminación del agua por residuos plásticos ha suscitado mucha preocupación. El problema puede limitarse aumentando el uso de materias primas renovables, como la lignina, en envases y textiles, así como mejorando el reciclaje eficaz de estos materiales. Las partículas de lignina ofrecen aún más opciones para la utilización de lignina. Por eso un profesor, que sueña con cambiar el mundo, los ha seleccionado como su área de investigación.
