Como recurso renovable, la madera ofrece un gran potencial en la lucha contra la crisis climática. Primero, secuestra grandes cantidades de carbono (¡1 tonelada por metro cúbico!). Es más, es una alternativa ecológica a los recursos fósiles, que causan la mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el Instituto de Bioproductos y Tecnología del Papel de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz), los investigadores producen materiales biodegradables a partir de los componentes de la madera, celulosa, hemicelulosa y lignina.

Samir Kopacic, por ejemplo, quisiera utilizar dichos materiales para ayudar a garantizar que en el futuro se utilicen menos plástico y más materiales biodegradables. Para este propósito, El llamado "laboratorio de barrera" del Instituto se ha establecido en cooperación con socios académicos e industriales. Allí, Kopacic lleva a cabo investigaciones sobre materiales de embalaje de base biológica con propiedades de barrera tan buenas como las de los plásticos sintéticos. Deben proteger el contenido del paquete (alimentos, productos cosméticos, medicamentos, etc.) del oxígeno, humedad y otras influencias externas, así como para preservar el aroma y frescura de los productos.

En la actualidad, el papel y el cartón solo son adecuados para esto de forma limitada, como señala Kopacic:"El papel y el cartón son porosos y fibrosos. Para lograr la impermeabilidad necesaria, a menudo están recubiertos con polímeros sintéticos que no son biodegradables y difíciles de reciclar, o laminado con láminas de metal ".

Kopacic quisiera remediar esta situación en cooperación con la Asociación Austriaca de la Industria del Papel Austropapier y con el apoyo de sus socios industriales. En el proyecto de investigación PapSpray de FFG, que está financiado por una suma de 810, 000 euros, el equipo del proyecto está siguiendo el enfoque de rociar papel o cartón con biopolímeros. "Al aplicar materiales de barrera de base biológica al papel, Los métodos de revestimiento convencionales han tenido un éxito limitado debido a las complejas características de flujo de estos materiales. Ahora estamos probando la idoneidad de los procesos de recubrimiento por pulverización e investigando cómo es necesario pulverizar los biopolímeros sobre el papel para obtener las propiedades de barrera deseadas. "dice el líder del proyecto Kopacic. Para el joven investigador (nacido en 1989), las condiciones son adecuadas para un avance decisivo:"Desde un punto de vista tecnológico, el recubrimiento por pulverización es un proceso flexible que se puede integrar en la producción de papel y también se puede utilizar en combinación con las tecnologías de recubrimiento convencionales o como complemento de las mismas. "El proyecto de investigación de tres años tiene como objetivo desarrollar una comprensión fundamental de las interacciones entre el papel, biopolímero y proceso de pulverización, creando así la base para poder producir y utilizar envases de papel reciclables y sin plástico para una gama de aplicaciones aún más amplia que antes.

Materiales ultraligeros entre la ingeniería de materiales y la biotecnología

El uso de materiales biológicos a gran escala es también el objetivo del proyecto europeo BreadCell de la línea de financiación FET Open. otro proyecto de investigación en el Instituto de Bioproductos y Tecnología del Papel. Bajo el liderazgo del consorcio de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Göteborg, Schweden), un equipo interdisciplinario de investigadores de TU Graz, la Universidad de Viena, BioNanoNet y el centro de investigación europeo Tecnalia tienen como objetivo desarrollar una tecnología radicalmente nueva para la producción de materiales ligeros ecológicos a base de madera y celulosa. En la actualidad, por ejemplo, La industria a gran escala utiliza principalmente materiales ligeros hechos de sintéticos, polímeros no degradables para componentes de seguridad en automóviles o para peso ligero, Equipamiento deportivo robusto y resistente. "Queremos ofrecer alternativas y estamos trabajando en espumas de celulosa sostenibles para reemplazar los compuestos existentes, "explica Stefan Spirk.

Spirk ya ha causado revuelo con el desarrollo de una batería de flujo redox a base de lignina ("batería de vainillina") y, junto con el director del Instituto Wolfgang Bauer, está aportando conocimientos técnicos desde la investigación de la pulpa y el papel al proyecto.