Crean un material composite a partir de plumas de pollo
La industria avícola genera, en todo el mundo, más de 5 millones de toneladas de plumas de pollo al año, hasta ahora con pocas posibilidades de valorización
La innovación forma parte del proyecto COMPLUMAS, en el que trabajan siete investigadores del Campus de la UPC en Terrassa, que ahora analizan la viabilidad técnica y ambiental de la fabricación del nuevo material composite. Es la primera vez en España que se utilizan las plumas de pollo para fabricar materiales compuestos y que se introduce el estudio de la sostenibilidad desde la fase de concepción y diseño del material.
El estudiante Jordi Aymerich, de Ingeniería Técnica Mecánica en la Escuela de Ingeniería de Terrassa (EET) de la Universidad Politécnica de Cataluña. BarcelonaTech (UPC), ha realizado el mejor trabajo final de carrera de Cataluña del curso 2010-2011, según el Colegio de Ingenieros Técnicos Industriales de Barcelona (CETIB). Aymerich, que ha hecho el trabajo dirigido por los profesores Nuria Garrido y Fernando Carrillo, ha experimentado a escala de laboratorio las posibilidades de valorización de las plumas de pollo para fabricar un material biocomposite mediante la mezcla de este residuo animal con un plástico biodegradable, el ácido poliláctico (en inglés PLA).
El objetivo era obtener un nuevo composite utilizando las plumas de pollo y optimizar las condiciones de su proceso de fabricación y el resultado ha sido positivo. Esta investigación, que se enmarca dentro del proyecto de investigación COMPLUMAS, permitiría dar salida a la gran cantidad de residuos que se generan diariamente en los mataderos de pollo.
La queratina y su estabilización, las claves
Las plumas de pollo se componen principalmente de una proteína llamada queratina y de ciertas impurezas. La queratina se caracteriza por poseer una baja densidad y unas buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico. Estas propiedades podrían ser aprovechadas ventajosamente para el desarrollo de materiales industriales. No obstante, para poder utilizar la queratina es necesario, previamente, separar las impurezas que acompañan a la queratina. Por ello, Aymerich ha estabilizado las plumas con un pretratamiento a base de vapor de agua. A continuación, las ha triturado y luego ha mezclado el material resultante con el ácido poliláctico (PLA). A partir de aquí el estudiante ha optimizado las condiciones de fabricación del material compuesto como la temperatura, la velocidad y el tiempo de procesado y los porcentajes de cada uno de los materiales que intervienen a fin de encontrar las condiciones óptimas de fabricación.
25% de plumas en el composite
Así, Jordi Aymerich ha estudiado las propiedades físicas y mecánicas del nuevo composite: la densidad, la estabilidad dimensional y su resistencia mecánica. La conclusión ha sido que en las condiciones de fabricación optimizadas es posible obtener materiales compuestos con un 25% de plumas y un 75% de PLA y que estos materiales se podrían utilizar para desarrollar aplicaciones industriales, por ejemplo en los sectores de la automoción, la construcción y el empaquetado. Por lo tanto, Aymerich demuestra que la valorización de plumas como material de carga en biocomposites podría reciclar potencialmente una parte de los cinco millones de toneladas anuales de este residuo que genera la industria avícola, un residuo de difícil gestión que termina en grandes crematorios y que a partir de ahora podría tener una reutilización práctica y muy provechosa.
El proyecto COMPLUMAS
Este trabajo final de carrera se enmarca dentro del proyecto COMPLUMAS financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación. El proyecto, coordinado por el profesor Fernando Carrillo y en el que colaboran otros investigadores y estudiantes del Campus de la UPC en Terrassa, busca valorizar las plumas de pollo. El proyecto incluye el estudio de las propiedades y aplicaciones de los nuevos materiales compuestos, así como la evaluación de los impactos ambientales que podrían generar.
Evaluar el ciclo de vida
Los investigadores de COMPLUMAS están analizando ahora el ciclo de vida del nuevo composite. Es decir, están evaluando el impacto ambiental que genera el nuevo material desde el proceso de generación de la materia prima, pasando por el proceso de fabricación, el uso y la disposición del producto final. Este análisis permitirá conocer de manera objetiva si es aconsejable, factible y sostenible fabricar el composite de PLA y plumas de pollo. Es decir, aparte de los criterios técnicos y de utilidad del nuevo material, se incluirán criterios ambientales, sociales y económicos en su diseño y concepción.
08/03/2012
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