El plástico es barato y liviano, y posiblemente reciclable, lo que lo convierte en una opción fácil para envasar cuando se trata de alimentos y cosméticos.
por Jeff Renaud, Universidad de Western Ontario
Pero también es potencialmente tóxico y biológicamente dañino, lo que lo convierte en un obstáculo para muchas empresas ambientalmente responsables y socialmente conscientes en Canadá y en todo el mundo.
La profesora de química occidental Elizabeth Gillies, el profesor de ingeniería mecánica y de materiales Aaron Price y sus equipos de investigación trabajaron con el socio de la industria CTK Bio Canada para desarrollar un nuevo material biodegradable a base de cáñamo que podría servir como un sustituto sostenible para las necesidades de empaque de una amplia variedad de productos. .
«Cuando se trata de envases, el plástico reemplaza cosas como el metal y el vidrio. Esos son pesados y caros», dijo Gillies, quien también es presidente de investigación de Canadá en biomateriales poliméricos. «El reciclaje de vidrio no es un negocio muy rentable y, si bien muchos plásticos son potencialmente reciclables, a menudo no sucede en la práctica».
Esta falta de reciclaje, agravada por una crisis global de contaminación por microplásticos, llevó a Gillies y su equipo a encontrar un ‘plástico’ degradable para resolver el problema, o en este caso, un producto a base de cáñamo.
El cáñamo es un cultivo agrícola sostenible que requiere recursos mínimos para crecer. También es un producto de desecho de la industria del cannabis en constante crecimiento de Canadá, lo que lo convierte en un recurso gratuito que, de lo contrario, estaría destinado a un montón de compost o al vertedero. Estas razones por sí solas hacen que el cáñamo sea un candidato adecuado, pero su composición estructural lo convierte en un claro ganador.
«Dependiendo de la forma, el cáñamo puede tener una estructura fibrosa, que actúa perfectamente como refuerzo para los materiales», dijo Gillies. «Básicamente, el cáñamo es más fuerte y más maleable que muchos otros biomateriales«.
El objetivo del proyecto con CTK Bio era encontrar un sustituto de los plásticos industriales ampliamente utilizados, como los gránulos de polietileno de alta densidad, que podrían alimentarse directamente en el mismo proceso de fabricación que se utiliza actualmente para producir envases de plástico. Gillies y sus colaboradores utilizaron polvo de tallo de cáñamo molido para servir como relleno durante la producción de envases.
Si bien las propiedades mecánicas , como la resistencia y la maleabilidad, no son las mismas que las de los plásticos de embalaje actuales , el nuevo biomaterial se acerca a las cualidades necesarias, según la aplicación, y presenta degradabilidad, que es clave.
En términos de costo, los biomateriales son actualmente más caros de producir que el plástico, pero las empresas están trabajando para optimizar y reducir los precios, por lo que se espera que los costos bajen en los próximos años a medida que estas tecnologías mejoren.
Los resultados del estudio validan el potencial del nuevo biomaterial a base de cáñamo como alternativa plástica y abren la puerta para futuras colaboraciones y asociaciones de la industria. Este nuevo biomaterial se describe en un nuevo estudio en el Journal of Polymer Science .
Más información: Zhengyu Deng et al, Compuestos de base biológica de copolímeros de poli(furanoato de butileno) y cáñamo, Journal of Polymer Science (2023). DOI: 10.1002/pol.20230060
