Revista de Ingeniería Química Avanzada

Abstracto

Biopolímeros como materia prima sostenible para la industria textil: ¿una oportunidad o un desafío?

Pavan Kumar Manvi

El uso de polímeros en aplicaciones domésticas e industriales aumenta día a día debido a sus propiedades únicas. La mayoría de los polímeros se derivan del petróleo, que también plantea enormes problemas ambientales en términos de calentamiento global y contaminación. El agotamiento de las reservas de petróleo y las fuertes fluctuaciones en los precios del crudo hacen necesaria la búsqueda de alternativas. Los llamados biopolímeros son materiales poliméricos que se producen a partir de materiales renovables o son biodegradables o ambas cosas. El uso de biopolímeros en la industria textil y de polímeros no solo reduce la huella de carbono, sino que también proporciona independencia del petróleo. La transición de los recursos derivados del petróleo a los recursos de base biológica se ha visto como una oportunidad. A pesar del creciente interés en las materias primas sostenibles, el cambio de los recursos derivados del petróleo a los recursos de base biológica se considera un hito largamente esperado en la industria de los polímeros. Los desafíos están asociados no solo con un precio más alto que los polímeros convencionales, sino también con la capacidad de procesamiento limitada y las propiedades inadecuadas. El desarrollo de biopolímeros ha sido una larga historia en diferentes generaciones de desarrollo. Los biopolímeros de primera generación, es decir, almidón, celulosa, etc., se extrajeron directamente de los recursos naturales y se implementaron en diferentes rutas de procesamiento de polímeros. Sin embargo, el polímero natural en su forma cruda tuvo enormes dificultades en el procesamiento debido a la estructura y morfología no deseadas del polímero, la falta de homogeneidad y la presencia de impurezas. Se consideró que una solución eficiente era despolimerizar las materias primas de origen biológico y utilizar los monómeros limpios para la síntesis de polímeros. Esto condujo a la segunda generación de biopolímeros, los llamados biopolímeros sintetizados que tienen la estructura molecular deseada y polipéptidos personalizados, es decir, ácido poliláctico. La modificación de la estructura de los biopolímeros sintetizados sigue siendo un tema importante de investigación y está ganando mucha atención. A pesar del enorme potencial de los biopolímeros sintéticos, están mostrando competencia con los alimentos y los piensos. Parece un desafío satisfacer la demanda mundial de polímeros mediante polímeros de origen biológico sintetizados sin poner en peligro las capacidades de alimentos y piensos. El desarrollo de biopolímeros a partir de desechos industriales, agrícolas y domésticos se considera una solución eficaz para satisfacer la demanda mundial sin poner en peligro la demanda de alimentos. Una posible solución es el desarrollo de polihidroxialcanoatos a partir de residuos y poliuretano termoplástico (parcialmente) a partir de dióxido de carbono. El grupo de investigación “Biopolímeros” del Instituto de Tecnología Textil de la Universidad RWTH de Aquisgrán se dedica a investigar el potencial de los biopolímeros en aplicaciones textiles, a desarrollar cadenas de procesos textiles para aplicaciones interdisciplinarias y a convertir el desafío de los biopolímeros en una oportunidad para la industria textil.