PEF: una alternativa sostenible para envases de PET
AIMPLAS está desarrollando el proyecto FURENPOL cuyo objetivo es la síntesis y reciclado enzimático de polímeros furánicos biobasados. Gracias a este proyecto se esperan conseguir mejoras industriales y medioambientales, mediante el uso de enzimas y bioprocesos optimizados para la biosíntesis y despolimerización de estos bioplásticos.
La sostenibilidad de los materiales plásticos implica alcanzar un origen renovable y una naturaleza reciclable. La industria está trabajando para hacer posible que se cumplan ambas condiciones.
Qué tipo de plástico es el PET
Uno de los plásticos más utilizados en el sector de los poliésteres es el PET (polietileno de tereftalato) por sus muchas propiedades, entre ellas su versatilidad, flexibilidad y ligereza. Debido a su origen fósil, se están buscando alternativas que sean biobasadas y una de ellas es el PEF (furanoato de polietileno).
Qué es el PEF
El PEF es un poliéster aromático que se puede obtener a partir de fuentes 100% renovables tales como la biomasa, de la cual se puede obtener HMF (5-hidroximetilfurfural) que mediante el uso de enzimas puede convertirse en FDCA (ácido-2,5-furandicarboxilico) precursor del PEF. Este polímero puede procesarse de manera similar al PET y presenta propiedades mejoradas, entre ellas una mejor resistencia al calor debido a su mayor temperatura de transición vítrea, o mejores propiedades barreras como una mayor resistencia a la migración de oxígeno, lo que lo convierte en un material óptimo para el sector del packaging.
Cuáles son las diferencias entre PET y PEF
En la estructura del PET encontramos un anillo bencénico que en el PEF está sustituido por un anillo furánico. Además de poder obtenerse a partir de fuentes renovables, el PEF presenta una serie de ventajas frente al PET como son un punto de fusión más bajo, mayor resistencia a la tracción o propiedades barrera mejoradas (2 veces mayor como barrera del vapor de agua, 4 veces mayor como barrera del CO2 y hasta 10 veces mayor como barrera del O2). Por otro lado, el PEF es 100% reciclable y puede reciclarse en la misma cadena del PET.
Desarrollo de la producción de PEF en el futuro
Sin embargo, su producción comercial está actualmente muy limitada por lo que la biocatálisis enzimática puede contribuir a su viabilidad industrial y medioambiental con tecnologías de última generación para la síntesis y reciclado de sus precursores y polímeros. Para el PEF y otros polímeros furánicos derivados, las enzimas de tipo esterasa se pueden adaptar para reacciones de polimerización ad hoc. Además, las enzimas de tipo oxidasa pueden proporcionar alternativas selectivas y respetuosas con el medio ambiente para convertir los azúcares de la biomasa en HMF. A pesar del potencial de algunas de estas enzimas, no son las más adecuadas para oxidar o hidrolizar los compuestos plásticos, por lo que la ingeniería de proteínas es necesaria para optimizarlas en términos de especificidad y condiciones operativas.
Por todo ello, dentro del proyecto FURENPOL AIMPLAS está trabajando en la obtención de polímeros derivados del PEF a partir de compuestos furánicos biobasados mediante el uso de enzimas, así como en la síntesis de materiales termoestables basados también en derivados furánicos.
Quién participa en el proyecto.
FURENPOL está formado por un consorcio de empresas del ámbito de la investigación y la industria en los sectores de la biotecnología y los plásticos:
- CSIC (grupo de Biotecnología para la Biomasa Lignocelulósica del CIB): es el coordinador del proyecto y aporta su experiencia en enzimas industriales.
- BSC (Centro Nacional de Supercomputación): contribuye con sus facilidades de supercomputación.
- UAB (departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental, y Planta Piloto): es el encargado de optimizar la producción de enzimas y las reacciones clave, junto con la empresa NBD (NostrumBioDiscovery) que aportará su experiencia en el diseño de proteínas para su uso comercial y la valorización de la biotecnología.
- AIMPLAS: lleva a cabo la evaluación de las aplicaciones para la síntesis enzimática y el reciclado de los precursores y polímeros plásticos, actuando de enlace con las empresas UNEMSA (interesada en adhesivos furánicos), ACTECO (compañía de reciclado de plásticos) y la anteriormente mencionada NBD.
La propuesta de FURENPOL pretende contribuir a la Línea Estratégica 4 (Sostenibilidad del plástico: síntesis, reciclaje y valorización) del Plan Español de recuperación, transformación y resiliencia financiado por los fondos Next Generation de la Unión Europea.