Obtención de bioplástico de almidón de bellota del género Quercus

Abstract

[ES] El plástico sintético, procedente de sustancias derivadas del petróleo, se ha convertido en un material indispensable y omnipresente en muchas actividades de uso cotidiano, así como en sus usos industriales. El bajo coste económico y la fácil producción de los diferentes materiales plásticos ha provocado un uso indiscriminado y generalizado, que está acarreando graves problemas medioambientales y por ende de salud pública. Los residuos de producción y los desechos masivos de materiales plásticos, ligados al largo tiempo (pueden ser siglos) que tardan en degradarse, causan daños irreversibles en el aire, suelo, agua, flora y fauna de todo el planeta. Para reducir el impacto de los plásticos sintéticos sobre el medio ambiente, es necesario desarrollar alternativas, que cumplan con dos objetivos principales, por un lado, que puedan ser obtenidos a partir de reacciones de polimerización, de materias primas de origen orgánico de fuentes renovables, y por otro lado que sean bioplásticos altamente biodegradables, todo ello sin disminuir las características y aprovechamientos de los plásticos procedentes de fuentes no renovables. El sector forestal presenta una amplia gama de plantas, cuya composición, principalmente en almidones, ofrece la posibilidad de aplicarlas en sectores como el industrial y desarrollar productos competitivos que puedan ser empleados como alternativas, en la síntesis y desarrollo de materiales poliméricos de características plásticas. El aprovechamiento sostenible de estas materias primas de origen forestal generaría beneficios sectoriales con repercusiones en el desarrollo rural y en áreas de bioeconomía, además de las repercusiones sobre el medio ambiente. El principal objetivo de este trabajo es desarrollar un proceso de obtención de bioplástico a partir de almidón extraído de las bellotas, fruto característico del género Quercus. Las bellotas son un importante recurso forestal, cuyo principal aprovechamiento se destina a la alimentación del ganado porcino en zonas adehesadas, pero que resulta un potencial combustible de incendios forestales en las zonas donde no se lleva a cabo dicho aprovechamiento. Con este trabajo se desarrolla una nueva aplicación a la bellota, en concreto se ha obtenido almidón, con un rendimiento superior al 26%, de los frutos de Quercus y con este almidón se han llevado a cabo reacciones de polimerización hasta alcanzar un bioplástico, formado por fracciones del almidón, glicerina vegetal y un aditivo ácido, con óptimas propiedades físicas de flexibilidad y rigidez, biodegradable y que puede ser reproducible a escala.

[EN] Synthetic plastic, derived from petroleum-derived substances, has become an indispensable and omnipresent material in many everyday activities, as well as in its industrial uses. The low economic cost and the easy production of the different plastic materials has caused an indiscriminate and widespread use, which is causing serious environmental problems and therefore of public health. Production waste and massive waste of plastic materials, linked to the long time (may be centuries) that take time to degrade, cause irreversible damage to the air, soil, water, flora and fauna of the entire planet. To reduce the impact of synthetic plastics on the environment, it is necessary to develop alternatives, which fulfill two main objectives, on the one hand, which can be obtained from polymerization reactions, from organic raw materials from renewable sources, and on the other hand they are highly biodegradable bio-plastics, all without diminishing the characteristics and uses of plastics from non-renewable sources. The forestry sector presents a wide range of plants, whose composition, mainly in starches, offers the possibility of applying them in sectors such as industrial and developing competitive products that can be used as alternatives, in the synthesis and development of polymeric materials of plastic characteristics. The sustainable use of these raw materials of forest origin would generate sectoral benefits with repercussions on rural development and in bioeconomy areas, in addition to the repercussions on the environment. The main objective of this work is to develop a process of obtaining bioplastic from starch extracted from acorns, characteristic fruit of the Quercus genus. Acorns are an important forest resource, whose main use is for the feeding of pigs in forested areas, but which is a potential fuel for forest fires in areas where such exploitation is not carried out. With this work a new application is developed to the acorn, in particular starch has been obtained, with a yield greater than 26%, of the fruits of Quercus and with this starch polymerization reactions have been carried out until reaching a bioplastic, formed by fractions of starch, vegetable glycerin and an acid additive, with optimal physical properties of flexibility and stiffness, biodegradable and that can be reproducible in scale.