Una investigación con una respuesta prometedora a los vertidos de petróleo. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (Singapur), han desarrollado una esponja de polen biodegradable, capaz de absorber aceites y disolventes del agua. De esta forma, se pretende dar una respuesta eficaz a los vertidos de petróleo que se producen en mares y océanos.

Una respuesta biodegradable y sostenible a los vertidos de petróleo

Una esponja eficaz ante diferentes densidades de aceite. La esponja desarrollada en el estudio, está compuesta por polen de girasol. Ofrece la propiedad de ser hidrófoba, debido a una capa de ácido graso que se encuentra en ella de forma natural. Durante la fase de experimentación del estudio, se ha acreditado su potencial para absorber aceite de distintas densidades. Como por ejemplo gasolina o aceite de motor.

Ante un vertido de petróleo, los sistemas convencionales emplean químicos. En los casos en los que se produce un accidente que acaba volcando al agua petróleo, los métodos convencionales usan dispersantes químicos. Esto se hace para deshacer el aceite en formaciones mucho más pequeñas o bien para ser absorbido por materiales que no son reciclables. Por ello, se produce una contaminación adicional.

Los dispersantes químicos se emplean para deshacer el aceite en formaciones más pequeñas

Una esponja podría ser la solución sostenible a los vertidos de petróleo. Por ahora, los investigadores trabajan en esponjas de 5 centímetros de diámetro, sin embargo, consideran que, de ampliarse, serían una respuesta eficaz. Incrementar la escala es la línea que los miembros del equipo consideran necesaria para demostrar su efectividad ante los vertidos de productos oleosos.

La esponja resulta económica y ecológica. Como indica el profesor Cho Nam-Joon, al ajustar la capacidad que ofrece el polen, logramos desarrollar una esponja dirigida hacia la absorción de aceite. Una ventaja sostenible es la amplia disponibilidad de este material, con lo cual, su coste es bajo y además resulta biodegradable.

La esponja realiza una absorción selectiva del aceite

El polen, un material económico y biodegradable

Una investigación sobre el polen, dió lugar al estudio sobre esponjas. El origen del presente estudio sobre esponjas, tuvo un antecedente en una investigación previa realizada por la UTN. En ella, se buscaban nuevas aplicaciones para el polen, el cual, suele ser llamado el “diamante” vegetal por su firme exterior, a través de la conversión de su caparazón en partículas de microgel. 

El microgel del polen, una oportunidad sostenible. Como parte de la investigación llevada a cabo previamente por la UTN sobre el polen, se identificaron sus posibilidades. Entre ellas, se identificó que las partículas de microgel podrían ser empleadas para la confección de materiales sostenibles.

El polen, un material versátil dentro del cuidado del medioambiente. El año pasado, los profesores Cho y Suresh, de la UTN, dirigieron a su vez una investigación para crear un nuevo material similar al papel. Este nuevo material estaría confeccionado con polen y supondría una alternativa ecológica al que se produce a partir de árboles. A su vez, se dobla y riza acorde a la humedad del ambiente, con lo cual, es una oportunidad para sensores tecnológicos.

El polen como material, resulta una oportunidad para sensores tecnológicos

Una investigación para darle una nueva vida al polen. El profesor Cho, apunta a la investigación como una forma de dar una utilidad al polen. Como indica, el polen que no es utilizado en la polinización, es considerado como un residuo biológico. Por ello, con la investigación, se pretenden asignar nuevas funcionalidades al polen y hacer de él un recurso económico y biodegradable.

El polen es compatible en diversos campos de aplicación. Además de las ventajas biodegradables, el polen es biocompatible. Expuesto a los tejidos corporales, no provoca reacciones inmunológicas o de carácter alérgico. Por ello, es singularmente indicado para producir apósitos o prótesis.

Por su biocompatibilidad, se puede utilizar el polen para producir prótesis

La esponja de polen frente a los medios convencionales

Un proceso similar al de fabricación de jabón para obtener la esponja. Para producir este nuevo material, los investigadores primero convirtieron los granos de polen en un material análogo al gel. Esto se hizo en un proceso muy parecido al utilizado en la producción de jabón. Posteriormente al proceso, se incuba el polen en condiciones alcalinas. Una vez obtenido el particular “gel” objeto del proceso, se liofiliza.

En el proceso de formación, se advirtió una mejora de la resistencia. Una vez liofilizada, se obtiene como resultado una esponja basada en polen. Al obtener la estructura porosa, se calientan a 200 grados a fin de hacer su estructura estable para absorber y expulsar líquidos de forma repetida. En la fase de calentamiento, los investigadores percibieron que la resistencia a la deformación se incrementó notablemente.

Durante el proceso, se desarrolla un incremento de la resistencia a la deformación de la esponja

Un aspecto clave para la esponja es su tendencia a absorber aceite. Parte de la investigación, ha sido hacer de la esponja un material hidrófobo que absorba el aceite. Para ello, se empleó una capa de ácido esteárico en la esponja. Este tipo de ácido, se encuentra presente en grasas de origen animal y vegetal. De esta forma, la esponja tiene una respuesta hidrófoba mientras que, absorbe selectivamente el aceite.

Puesta a prueba de las esponjas de polen

Una efectividad hallada similar a los absorbentes convencionales. Para poner a prueba las esponjas, se realizaron distintas pruebas con aceites y disolventes compuestos por diferentes densidades. Como conclusión del experimento, se determinó que la esponja ofrece una capacidad de absorción de entre 9,7 a 29,3 g/g*. Comparativamente, el polipropileno, utilizado habitualmente, tiene un rango de absorción de entre 8,1 a 24,6 g/g.

Los resultados evidenciaron una capacidad de absorción similar al de los medios convencionales

*g/g hace referencia a la medición de la capacidad de absorber del material. Recoge los gramos de contaminante adheridos por cada gramo de sustancia absorbente.

Parte del experimento fue comprobar la durabilidad y la capacidad de reutilización. Esta fase se llevó a cabo al humedecer de forma repetida la esponja en aceite de silicona para posteriormente evacuar el aceite retenido. La conclusión obtenida al respecto fue que el proceso podía repetirse al menos durante 10 ciclos.

El experimento concluyó con una prueba final sobre aceite de motor. A modo de conclusión de la fase de experimentación, los investigadores pusieron a prueba la capacidad de la esponja. Concretamente de 1,5 cm de diámetro y 5 mm de altura. El resultado fue claro, logró absorber fácilmente el aceite de motor y en menos de dos minutos.

La esponja ha demostrado un rendimiento similar al de los métodos convencionales. Comparativamente con los absorbentes de aceite habitualmente empleados, la esponja de polen ha demostrado una capacidad similar. Además, como indica Cho, resulta económica, biocompatible y de producción sostenible.

Las esponjas ofrecen ahorro económico y sostenibilidad

Conclusión

La investigación proyecta ampliar la escala de la esponja. Tras el éxito del estudio, los investigadores mantienen en el horizonte un nuevo proyecto, trabajar a una escala mayor de esponja. De esta forma, se podría dar soluciones a distintas necesidades de la industria. 

La investigación suma esfuerzos en la reducción del uso de plásticos. Como indica Cho, se espera que en el futuro, el material con base de polen, pueda reemplazar el uso extensivo del plástico y ayudar así a frenar la contaminación causada por este material. 

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