Aprovechamiento de subproductos agrícolas y celulosa bacteriana para la obtención de bioespumas

Abstract

Este estudio se propuso explorar la viabilidad de obtener un bioespuma utilizando residuos agrícolas, específicamente la celulosa vegetal extraída de hojas de piña y pseudotallo de plátano. La investigación también incorporó celulosa bacteriana, goma xantana, glicerol y tensogras en el proceso de desarrollo. El objetivo principal fue desarrollar una alternativa sostenible a las láminas convencionales de espuma de polietileno, ampliamente utilizadas, pero con un considerable impacto ambiental. Esteenfoque innovador no solo busca reducir la contaminación ambiental asociada a los materiales sintéticos, sino que también aspira a valorizar los subproductos agrícolas, transformando lo que combinado se considera 'desecho' en un recurso valioso. Al abordar simultáneamente los desafíos de la gestión de residuos agrícolas y la necesidad de materiales biodegradables, esta investigación se sitúa en la intersección de la sostenibilidad ambiental y la innovación en materiales. El potencial de este estudio radica en su capacidad para ofrecer soluciones que benefician tanto a la industria como al medio ambiente, marcando un paso significativo hacia prácticas más sostenibles en la producción de materiales. La optimización de la composición de la bioespuma utilizando un diseño simplex-centroide (DSC). Se evaluaron nueve tratamientos, variando las proporciones de goma xantana (G_XAN: 0-3%), glicerol (G_LY: 8,5%). 10%) y tensogras (T_GL: 8,5-10%), que en conjunto constituyeron el 20% de la mezcla total. El 80% restante se mantuvo constante, compuesto por celulosa de piña (C_PÑ: 2%), celulosa de plátano (C_PL: 2%) y celulosa bacteriana (C_BAC: 76%). Las láminas de bioespuma se sometieron a pruebas según las normas ASTM D3574-17 para espumas de poliuretano. Los resultados revelaron propiedades mecánicas prometedoras: una resistencia a la tracción (RT) de 1,40 MPa, una compresión (COM) de 7,55 N y una elongación (EL) del 38%. Además, se evaluó la biodegradabilidad en compost (D_C) y suelo (D_S), alcanzando tasas de degradación del 90,23% y 86,70% respectivamente, tras 35 días de exposición. El análisis de optimización identificó la composición que maximizó la deseabilidad de las propiedades físico-mecánicas y la biodegradabilidad. La composición óptima consistió en 3% de goma xantana (G_XAN), 8,5% de glicerol (G_LY) y 8,5% de tensogras (T_GL).