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Investigadores pioneros en el uso alternativo de residuos de caña de azúcar

Investigadores indios son pioneros en un uso alternativo de los desechos de la caña de azúcar
Esta representación esquemática ilustra el proceso de convertir el bagazo en puntos cuánticos de carbono. Crédito: Elsevier


Desde Gran Bretaña hasta México, los países están considerando impuestos al azúcar para reducir el consumo y frenar la epidemia mundial de obesidad.


por Elsevier


En 2014, alrededor de 600 millones de personas, aproximadamente el doble de la población de Estados Unidos, eran obesas. Al abordar el problema a principios de este año, la Organización Mundial de la Salud señaló con el dedo el alto consumo de azúcar, en particular a través de las bebidas endulzadas con azúcar.

Al mismo tiempo, las asociaciones de la industria azucarera y los productores de caña de azúcar advierten sobre la enorme pérdida de puestos de trabajo si los países desalientan a sus ciudadanos de consumir azúcar. En Sudáfrica, por ejemplo, la industria advierte que un impuesto al azúcar discutido eliminará al menos 60.000 puestos de trabajo.

Ver: Desarrollan software para reconstruir genomas complejos como el de la caña de azúcar

Pero ahora, investigadores indios han encontrado un nuevo uso para la pulpa de caña de azúcar, como fuente de puntos cuánticos de carbono altamente fluorescentes, en un estudio publicado en Applied Surface Science . Este uso alternativo de desechos de caña de azúcar , o bagazo, no solo podría reducir la cantidad de desechos agrícolas que contaminan el medio ambiente, sino que también ofrece una nueva fuente de ingresos para los agricultores.

«En nuestro estudio, desarrollamos un método simple, de bajo costo y eficiente para la síntesis verde de puntos cuánticos de carbono fluorescente a partir del bagazo de caña de azúcar», dice el Dr. Ravi Shankaran Dhesingh, coautor del artículo y profesor asociado en el Centro Nacional de Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad de Madras, Chennai, India.

Estos puntos son diminutas nanopartículas de carbono, que tienen unos cuatro nanómetros de diámetro. Para tener una idea de la escala, 110 mil millones de estos puntos, más que el número de estrellas de la Vía Láctea, cabrían en la cabeza de un alfiler.

Ver: Publican la secuencia genómica más completa de la caña de azúcar comercial

Debido a que emiten luz y no son tóxicos, los puntos cuánticos de carbono pueden servir como biosensores, en diodos emisores de luz e incluso para administrar medicamentos por todo el cuerpo humano. Por ejemplo, los investigadores han inyectado líquidos que contienen puntos cuánticos de carbono en un cuerpo vivo para visualizarlo desde el interior.

Esta investigación demuestra un nuevo método para producir estas nanopartículas versátiles. Para empezar, el equipo indio cortó el bagazo de caña de azúcar en trozos pequeños y lo secó al sol durante seis días. Después de quemar el bagazo seco, lo oxidaron químicamente y lo exfoliaron.

Si bien este enfoque produce una sustancia útil, también elimina los desechos agrícolas del medio ambiente. Más de 90 países producen caña de azúcar y, por extensión, desechos de caña de azúcar. «En todo el mundo se producen anualmente enormes cantidades de residuos agrícolas (cáscaras de arroz, bagazo de caña de azúcar y cáscaras de coco), y estos están muy subutilizados», dijo el Dr. Shankaran.

Para hacer azúcar, las máquinas trituran los tallos de la caña de azúcar para liberar el jugo azucarado de su interior. Este jugo, cuando esté seco y cristalizado, se convertirá en el azúcar que le pones a tu café. Pero cada tres toneladas de caña de azúcar triturada para producir azúcar en una fábrica producirá aproximadamente una tonelada de bagazo.

Ver: Bagazo de caña de azúcar produciría biocombustibles avanzados

Ha habido muchos intentos de utilizar bagazo de caña de azúcar, pero es un material difícil de trabajar. No es adecuado para la producción de papel porque es muy fibroso. A menudo se usa como biocombustible, pero aproximadamente la mitad del bagazo no se puede utilizar para esto porque está demasiado húmedo. «La conversión de desechos sólidos, ya sean agrícolas, alimentarios, domésticos o industriales, es un área importante de investigación», explicó el Dr. Shankaran. «La nanotecnología es el campo más reciente en brindar la oportunidad de crear materiales novedosos para aplicaciones de alto rendimiento a partir de dichos desechos».

Dados los márgenes decrecientes de los productores de caña de azúcar, los nanomateriales podrían proporcionar una respuesta tanto para el medio ambiente como para la industria. «La conversión de desechos sólidos en nanomateriales funcionales proporciona una nueva vía en la gestión de desechos sólidos, así como en la producción de materiales novedosos», agregó el Dr. Shankaran.

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Es importante destacar que estos puntos cuánticos de carbono de la caña de azúcar son tan buenos como los que se obtienen con otros métodos. El estudio muestra que son tan fluorescentes y biocompatibles como otros puntos cuánticos de carbono .

Mientras que el azúcar está cayendo en desgracia en todo el mundo, los residuos de la caña de azúcar se están convirtiendo en un producto útil. «Este desperdicio agrícola es un recurso renovable y sostenible, lo que hace que el trabajo sea un ejemplo prometedor del concepto de desperdicio en riqueza», concluyó el Dr. Shankaran.


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