Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Materiales biobasados para Agroalimentación
Envases sostenibles, la segunda vida de un hueso de melocotón
Huesos de melocotón, pero también flores de azafrán, cáscara de huevo o cera de abeja pueden dejar de ser residuos o subproductos y cobrar un nuevo valor al ser incorporados a novedosos materiales biobasados para envasar productos agroalimentarios. El concepto de economía circular está en el centro del proyecto En-Ter que desarrolla el CITA.
Dos problemas pueden convertirse en una solución. Por un lado, el envasado actual de muchos productos agroalimentarios no está alineado con la sostenibilidad medioambiental de las actividades agrícolas asociadas a su cultivo –pensemos en unos gramos de azafrán a la venta en pesados botes de vidrio que, a pesar de ser reciclables, tienen un coste energético elevado–. Por otro lado, a menudo no se sabe qué hacer con los residuos derivados de este sector. Uniendo estas dos piezas, el proyecto En-Ter, que está en marcha en el Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA), se propone desarrollar materiales biobasados, con prestaciones mejoradas, que incorporen residuos, fibras o subproductos de la industria agroalimentaria asociada a la provincia de Teruel –huesos de melocotón, cubiertas de cormos y flores de azafrán, cáscara de huevo o cera de abeja– para, de esta forma, ofrecer alternativas de envasado sostenibles en ciertos productos agroalimentarios generados en la provincia. En-Ter está financiado por el Fondo de Inversiones de Teruel (FITE 2019).
El azafrán y la trufa son perfectos candidatos. Pero hay que ir paso a paso. "Se tiene prevista la realización de unos prototipos básicos, a modo de demostrador, en productos que, dado su alto valor, podrían tener más margen económico para incorporar sistemas de envasado a priori más caros", indica Jaime González Buesa responsable del laboratorio de envases del CITA y coordinador del proyecto. La trufa y el azafrán "cumplen con estos criterios, y además tienen unos requerimientos de envasado muy diferentes, lo que es muy positivo para evaluar el potencial de estos materiales y hacia dónde deberíamos dirigirnos para mejorarlos".
Porque hay mucho por evaluar. Tras estudiar la mejora de las características en los materiales obtenidos (fundamentalmente propiedades mecánicas y barrera al vapor de agua), se desarrollarán herramientas predictivas para el estudio de la compatibilidad producto-envase, y finalmente se podrán llevar a cabo pequeñas pruebas piloto para hacer la estimación de la vida útil del azafrán o la trufa bajo diferentes condiciones de conservación. Colaborarán con el CITA: Aitiip, en la parte de transformación de los materiales, y la Universidad de Zaragoza, en la exploración del potencial de estos materiales mediante la aplicación de modelos matemáticos.
El proyecto En-Ter plantea la adquisición de una infraestructura clave para el desarrollo de nuevos materiales con tecnologías semiindustriales, como el moldeo por compresión. "En la medida que avancemos con la instalación y puesta en marcha, iremos realizando los ensayos planteados", señala González Buesa. Ya se han realizado algunas pruebas preliminares con tecnologías alternativas "en las que la incorporación de pequeñas cantidades de cáscara de huevo en la matriz polimérica ha podido incluso mejorar alguna característica clave".
González Buesa ve que "poco a poco están apareciendo investigaciones que incorporan a los materiales de envasado compuestos específicos obtenidos de subproductos o residuos agroalimentarios que pueden aportar funcionalidades o mejorar propiedades en los materiales de envasado, y no nos queremos quedar atrás". Todo ello pensando en la sostenibilidad, pues "tenemos que ser conscientes de que el sobreenvasado de algunos productos no nos lleva a ninguna parte".
Envases biobasados, biodegradables y potencialmente comestibles
A estos nuevos materiales biobasados que se pretende que compitan con los tradicionales termoplásticos utilizados en agroalimentación se les pide mucho. Desde el CITA, Jaime González comienza a enumerar; la lista es larga: "Que sean más sostenibles. Es decir, que sean biodegradables, biobasados o compostables, o que generen menos CO2 en su ciclo de producción. También se les piden unas características técnicas similares a las de los materiales o envases convencionales derivados del petróleo: alta procesabilidad, buenas características mecánicas y ópticas, o determinadas características de permeabilidad". Ahí está el principal reto. Hoy en día, estos nuevos materiales "no pueden ofrecer estas cualidades técnicas y esto, sumado a un coste más elevado, los hace poco competitivos con los plásticos convencionales. Pero es una cuestión de tiempo y, al final, tendrán que sustituirse, así que debemos trabajar en esta línea para avanzar en el desarrollo de las posibles alternativas".
En este caso, como matriz se han elegido las proteínas "porque ya se ha demostrado que tienen un enorme potencial para utilizarse como materiales de envasado para alimentos, una vez se superen las dificultades técnicas que plantea su procesado industrial o su sensibilidad al vapor de agua". Además de biobasados y biodegradables, "los materiales desarrollados a partir de ellas son potencialmente comestibles".
Pero los nuevos materiales basados en proteínas tienen un enemigo: la humedad. González Buesa explica que "son bastante higroscópicos y tienden a incorporar agua y a cambiar su estructura. Esto tiene consecuencias en sus propiedades, sobre todo en la permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua, características muy importantes para que la atmósfera en el interior del envase ayude a preservar la calidad del producto".
A lo largo de este proyecto, se espera obtener información relevante acerca de los procesos de transformación de subproductos y residuos agroalimentarios en envases, información "que nos permita identificar los productos más adecuados para mejorar ciertas características de la matriz seleccionada". Se estudiarán: huesos de melocotón, cubiertas de cormos y flores de azafrán, cáscara de huevo y cera de abeja. Por otra parte, "se espera obtener films con diferentes aditivos y caracterizar su estabilidad, resistencia mecánica y permeabilidad al oxígeno y vapor de agua, de modo que se pueda evaluar su viabilidad para conservar productos agroalimentarios propios de la región". Además, está previsto obtener una herramienta predictiva para anticipar qué humedad habrá en el interior del envase bajo diferentes condiciones ambientales y materiales utilizados, que hará posible estimar la vida útil del producto envasado. Por último, se pretende que el proyecto "sea el germen de otros proyectos más ambiciosos, como convocatorias nacionales Retos-colaboración o incluso de dimensión internacional, presentando propuestas a convocatorias europeas que permitan financiar y articular la salida al mercado de un nuevo envase y producto".
Panorama regulatorio
El consumo global de plásticos se estima en más de 300 millones de toneladas. Es el mayor campo de aplicación del petróleo y, según European Bioplastics, tan solo el 1% de esos 300 millones son materiales biobasados. Pero ya hay fecha en el calendario para que esto cambie: en 2025, los estados miembros de la Unión Europea deberán establecer las medidas oportunas para lograr que el 65% de los envases se recicle y que ese porcentaje aumente al 70% en 2030. Así lo marca la Directiva (UE) 2018/852, que incide en temas clave como gestión de residuos, reducción de la dependencia de recursos importados, aumento del reciclado o fomento de una bioeconomía sostenible a través de la fabricación de envases de origen biológico o biobasados.
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