I + D / Nuevos Materiales y Sostenibilidad. Revalorización de residuos, no tejidos y composites
AGROBIOTEX II – Aplicación de técnicas biotecnológicas y de microencapsulación para la funcionalización de agrotextiles.
Fecha: 2015
Estado: Finalizado
Entidad: IVACE
1. MOTIVACIONES POR LAS QUE SE REALIZA EL PROYECTO:
AGROBIOTEX II es un Proyecto de Investigación iniciado en 2014 cuyos objetivos asociados están centrados en el aprovechamiento de recursos naturales, básicamente plantas, para obtener productos técnicos de interés a priori en el sector agrícola, pero también en otros sectores de gran influencia en la economía de la Comunidad.
Las especies vegetales proporcionan oxígeno, alimentos, combustibles y fibras. Los científicos estudian las plantas por muchos motivos, entre ellos, para mejorar y asegurar el suministro de alimentos para la creciente población mundial, identificar nuevas fuentes de compuestos activos y medicinas, mejorar la producción de fibras e identificar fuentes de biocombustibles y recursos renovables.
En la Comunidad Valenciana existe, por una parte, una cobertura vegetal de bosque mediterráneo con especies vegetales autóctonas de gran interés, y por otra, una gran tradición en cultivos como demuestran las más de 6 millones de toneladas producidas en 2012.
Esta cobertura vegetal y la producción agrícola generan residuos que pueden ser aprovechados para desarrollar productos de interés, mediante la aplicación de técnicas biotecnológicas y de revalorización de residuos, de forma que se preserve el medio natural.
Para ello, el Proyecto se ha dividido en tres grandes bloques:
- El primero de ellos, está relacionado con la identificación de las especies vegetales, residuos agrícolas y demás partes vegetales de interés, así como de su caracterización física, química y funcional.
- El segundo de ellos, se centra en el estudio de técnicas para procesar estos materiales y obtener productos de interés.
- El tercer y último bloque, se trata de estudiar la aplicación de estos productos en los diferentes ámbitos, prestando especial atención al mantenimiento del medio ambiente.
AGROBIOTEX pretende aumentar la competitividad del sector agrario y el industrial de la Comunidad, manteniendo la componente medioambiental y natural durante todo el desarrollo.
2. OBJETIVOS:
El objetivo general del presente proyecto es el aprovechamiento de especies vegetales y de residuos obtenidos a partir de estas para el desarrollo de productos de elevado interés principalmente en el sector agrario, involucrando para ello sectores industriales como el textil o el químico.
Para ello, el objetivo general lleva ligado una serie de objetivos específicos que se enumeran a continuación:
- Seleccionar los activos de interés extraídos de especies vegetales y, la identificación del residuo.
- Estudiar la protección de los activos mediante la tecnología de microencapsulación, con el fin de confinar y proteger el activo.
- Caracterizar y determinar las propiedades de las microcápsulas obtenidas y definir su aplicabilidad.
- Estudiar el procesado de los residuos para la obtención de biomantas degradables.
- Estudiar la funcionalización de las biomantas con las microcápsulas.
- Caracterizar y determinar las propiedades de las biomantas funcionalizadas y definir su aplicabilidad.
3. RESULTADOS OBTENIDOS:
La aplicación de las microcápsulas se ha extendido en los últimos años en diversos sectores tan diferentes como el alimentario, médico, cosmético o textil por los beneficios que estos sistemas presentan, con respecto al empleo de los compuestos activos sin encapsular. Las microcápsulas consiguen una liberación progresiva y eficaz de moléculas altamente volátiles para garantizar su funcionalidad en el tiempo.
Los aceites esenciales son fracciones liquidas volátiles biosintetizadas por las plantas que presentan propiedades muy interesantes, como su capacidad antimicrobiana, insecticida o pesticida.
Con el fin de aprovechar estas propiedades de los aceites para su aplicación en agricultura, se ha estudiado su microencapsulación mediante diferentes técnicas: secado por atomización, polimerización interfacial y co-extrusión/gelificación, pues cada una de ellas permite el empleo de unos materiales membrana, y condiciones de operación diferentes que dan lugar a microcápsulas con propiedades muy diversas.
Las microcápsulas desarrolladas han sido caracterizadas mediante diferentes técnicas. El análisis térmico realizado mediante análisis de calorimetría diferencial (DSC) ha proporcionado información útil sobre la estabilidad térmica de los materiales de partida para seleccionar las condiciones del proceso de microencapsulación más adecuadas, así como determinar la estabilidad térmica de las microcápsulas obtenidas. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) se ha determinado el estado y morfología de las microcápsulas. Por su parte, la espectroscopia de infrarrojos (FTIR) ha permitido corroborar la presencia de los aceites esenciales en el interior de las microcápsulas, al igual que el ensayo antimicrobiano realizado.
En paralelo al desarrollo de las microcápsulas, se ha estudiado la obtención de un sustrato textil biodegradable que sirva de vehículo para aplicar las microcápsulas. El sustrato textil ha consistido en un tejido no tejido, elaborado a partir de residuos de poda del cáñamo, con una elevada capacidad de desintegración, que puede englobarse en el campo de las bio-mantas de aplicación en agricultura. Las microcápsulas han sido aplicadas sobre el tejido no tejido mediante la aplicación de un ligante, en este caso se ha estudiado el uso de dos polímeros naturales completamente biodegradables, dada la aplicación final del sustrato. Los tejidos no tejidos han sido caracterizados mediante diferentes técnicas, entre ellas, se ha evaluado la capacidad antimicrobiana y, la resistencia a la intemperie en condiciones reales.
Con el desarrollo de esta investigación se ha pretendido aprovechar las posibilidades que la microencapsulación ofrece, con el fin de funcionalizar un producto dotándolo de un mayor valor añadido manteniendo el concepto de sostenibilidad.
Este proyecto cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball, a través del IVACE, y está cofinaciado por los fondos FEDER de la Unión Europea.
EXPEDIENTE: IMAMCI/2015/1
IMPORTE: 107.471,94 €
Para consultar los resultados detallados del proyecto haga click aquí.
