Los investigadores de UC San Diego que desarrollaron chanclas y tablas de surf a base de algas han vuelto a hacerlo. Esta vez están avanzando en su marca de materiales renovables y biodegradables para su uso en otros productos como telas revestidas, charol y adhesivos, con un toque gastronómico, también — sabores y fragancias.

La última investigación de Michael Burkart, Stephen Mayfield y Robert Pomeroy:en línea en Química verde , una revista de la Royal Society of Chemistry, describe sus esfuerzos para desarrollar métodos para producir polioles a base de microalgas (unidades monoméricas para polímeros de poliuretano) que se pueden usar para fabricar espumas de poliuretano con aceites usados ​​de biomasa de algas.

Muchas investigaciones consideran que las algas son uno de los mejores recursos renovables para reemplazar los combustibles fósiles y combatir el calentamiento global sin afectar el suministro de alimentos. Pero a diferencia de los aceites vegetales, el aceite de las algas contiene pequeños contaminantes orgánicos, como pigmentos fotosintéticos y otros cofactores que pueden complicar su uso.

El equipo optó por trabajar con aceite de la microalga verde Nannochloropsis salina, una fuente común de ácidos grasos omega-3 que se venden como suplementos dietéticos. Los aceites sobrantes, más del 70 por ciento, normalmente se desechan o se queman, pero los investigadores de UC San Diego encontraron un mejor uso para ellos. Desarrollaron un proceso para purificar y convertir esta corriente residual en ácido azelaico, un bloque de construcción para poliuretanos flexibles. Queriendo "utilizar todo el búfalo, "también convirtieron el coproducto ácido heptanoico en un aromatizante y fragancia para alimentos.

"Demostramos que podíamos tomar productos de desecho de la producción de aceite omega-3 a base de algas y convertirlos en espumas de poliuretano valiosas y renovables. Estos tienen todo tipo de aplicaciones comerciales, desde chanclas y suelas de zapatos para correr, a colchones y colchonetas de yoga. Además, preparamos una molécula aromatizante del coproducto restante que tiene un valor de más de $ 500 por kilogramo, "dijo Burkart refiriéndose al artículo del equipo, "Coproducción de poliuretanos flexibles y solventes renovables a partir de una corriente residual de aceite de microalgas".

Para comenzar el trabajo, el equipo de investigación, que incluía científicos de la División de Ciencias Físicas, la División de Ciencias Biológicas y el Centro de Biotecnología de Algas de California en UC San Diego, primero encontré un escalable, vía rentable para mejorar la pureza del aceite de algas utilizando métodos físicos simples junto con la saponificación. Este es un proceso por el cual los aceites reaccionan con hidróxido de sodio o potasio para producir glicerol y una sal de ácido graso. o jabón.

Además de los ácidos grasos, Mayfield explicó que el equipo identificó múltiples contaminantes en el aceite usado. "A diferencia de las plantas, que almacenan principalmente triaciglicéridos, o aceite vegetal, en sus semillas, Las microalgas contienen una variedad de componentes metabólicos que son insolubles en agua pero libremente solubles en el aceite de algas cuando se extraen. La presencia de estos pigmentos inhibe la eficiencia de la reacción aguas abajo, por lo tanto, su eliminación es un proceso clave en la producción de productos químicos renovables a partir del aceite de algas ".

Según los científicos, su proceso escalable se puede realizar en aceites de múltiples especies de algas, para producir valiosos monómeros (moléculas que participan en una reacción en cadena para formar polímeros) para una fuente altamente sustentable de bioplásticos. El estudio incluyó una exploración del valor económico de la metodología del equipo. Según Pomeroy, eligieron N. salina como cepa para el cultivo de algas a gran escala debido a su alta producción establecida de ácido eicosapentaenoico (EPA), un valioso aceite omega-3, y la capacidad de los científicos para cultivar la cepa con un alto contenido de biomasa.

"Este estudio indica que un flujo de desechos de origen de algas tiene el potencial tanto práctico como económico para apoyar la producción material de poliuretanos, ", dijo Burkart." Ya estamos trabajando con las principales empresas de calzado para convertir estos en productos comerciales que la gente querrá comprar. Descubrimos que los consumidores están preocupados por todos los desechos plásticos derivados del petróleo que estamos generando como sociedad, y nuestro equipo está desarrollando rápidamente soluciones para productos futuros. ¡Manténganse al tanto!"