Nuevos bioplásticos a partir de CO2 y limoneno, una sustancia presente en cáscaras de cítricos

Desde la funda de tu móvil a las ventanas de un avión, los policarbonatos están por todas partes. Cada año se producen varios millones de toneladas de estos materiales en todo el mundo. Sin embargo, existe una gran preocupación por la peligrosidad de estos materiales debido a la toxicidad de uno de sus precursores: el bisfenol A, un potencial agente carcinógeno.

Ahora, un equipo de investigadores liderados por Arjan Kleij, group leader del Instituto Catalán de Investigación Química y profesor ICREA, ha desarrollado un método para producir policarbonatos a partir de limoneno y CO2, los dos productos naturales muy abundantes. Además, el limoneno reemplaza al conflictivo bisfenol A que se usa en los policarbonatos comerciales.

Aunque las agencias de seguridad alimentaria europea y estadounidense, así como la Organización Mundial para la Salud (OMS), aseguran que el bisfenol A no es peligroso, hay muchos estudios que lo clasifican como disruptor endocrino, neurotóxico, e incluso carcinógeno. Algunos países como Francia, Dinamarca o Turquía han prohibido su uso en la fabricación de biberones.

"El bisfenol A es seguro, pero todavía genera preocupación y, además, se obtiene a partir de derivados del petróleo", explica Kleij. "Nuestro método lo sustituye por limoneno, que puede aislarse de naranjas y limones, dándonos una alternativa más verde y sostenible", añade. En estos momentos, reemplazar completamente el bisfenol A por limoneno podría ser complicado para las fábricas de plásticos.

Por eso, Kleij explica que el limoneno podría ir añadiéndose a la receta poco a poco: "Podemos empezar añadiendo pequeñas cantidades de limoneno y, después, progresivamente, sustituir totalmente el bisfenol A. El proceso de adaptación podría llevarnos a encontrar nuevos biomateriales derivados de limoneno con propiedades parecidas a los policarbonatos actuales, o incluso mejorarlos con nuevas características".

UUN POLÍMERO ECOLÓGICO CON MEJORES PROPIEDADES

Los investigadores no sólo han tenido éxito produciendo un polímero más ecológico, sino que además han conseguido mejorar sus propiedades térmicas. Este nuevo biopolímero derivado de limoneno tiene la temperatura de transición vítrea más alta jamás descrita para un policarbonato.

"Nos sorprendió muchísimo, porque habitualmente los bioplásticos tienen peores propiedades que los polímeros clásicos", explica Kleij, que publica su estudio en la revista ACS Catalysis. "Al principio fuimos escépticos, pero conseguimos reproducir los experimentos y confirmar los resultados", concluye el investigador.

Tener una alta temperatura de transición vítrea tiene implicaciones más allá: los nuevos plásticos fundirán a temperaturas más altas y serán más seguros de usar en nuestro día a día. Además, este nuevo material podría llevar a descubrir cientos de nuevas aplicaciones para los policarbonatos y otros copolímeros similares.

Actualmente, Kleij y su equipo están negociando con varios fabricantes de plástico para avanzar en el desarrollo industrial y comercial de sus biomateriales basados en limoneno.

Referencia bibliográfica

N. Kindermann, À. Cristòfol, A.W. Kleij.Access to Biorenewable Polycarbonates with Unusual Glass-Transition Temperature (Tg) Modulation. ACS Catalysis 2017, 7, 3860-3863. DOI: 10.1021/acscatal.7b00770.