La «fibra» no solo es beneficiosa para el tubo digestivo
La celulosa abunda en las plantas y los árboles leñosos y es un elemento principal del algodón, imprescindible en la industria textil. Sin embargo, el cultivo de algodón requiere mucha agua y plaguicidas, y las tierras de cultivo adicionales son escasas. Las fibras de celulosa «regeneradas», producidas mediante la disolución y el hilado de las fibras naturales en unas «nuevas», son el segundo grupo de fibras de celulosa más grande después del algodón. Conocidas comúnmente como fibras de celulosa artificiales (MMCF, por sus siglas en inglés e incluyendo la viscosa), son producidas a partir de fibras de celulosa de pasta de madera o tejidos reciclados. El procesamiento actual requiere el uso de álcalis cáusticos y disulfuro de carbono (CS2), lo que representa un grave peligro para la salud. El proyecto NeoCel que recibió fondos de la Empresa Común Bio-based Industries, una asociación público-privada entre la Unión Europea y la industria, ha presentado una solución sostenible y respetuosa con el medio ambiente.
La «digestión» de la celulosa recibe ayuda
El gestor de proyecto Mattias Wennerstål, de RISE, explica los avances de NeoCel: «NeoCel es una nueva tecnología para la producción de MMCF. La activación y disolución de álcali frío tradicional plantea desafíos, por eso es esencial mejorar la reactividad de la pulpa. Esto se consigue acortando las cadenas de celulosa e incrementando la porosidad de las fibras para aumentar la accesibilidad del solvente». Esto facilita la disolución a temperaturas más moderadas, lo que disminuye el consumo de energía. Además, el proceso NeoCel libera la celulosa de manera más suave y ecológica sin usar CS2. Por último, también reutiliza los químicos principales que se utilizan para la disolución e hilado de las fibras, un gran avance que provoca mucho interés en general para las plantas de viscosa existentes y dentro de la industria de la pasta de papel. El sofisticado modelado de procesos y un juego de herramientas analíticas mejoraron la comprensión fundamental de las fibras de celulosa a un nivel molecular para establecer correlaciones entre los parámetros de los procesos y las propiedades de las fibras. Wennerstål continúa: «Las simulaciones del modelado de procesos no solo fueron valiosas para el proceso de NeoCel, también se adaptan fácilmente a otras aplicaciones de procesamientos de celulosa, por lo tanto, son relevantes para una variedad de partes interesadas dentro de la industria del procesamiento de pasta de papel, papel y fibras textiles».
Métodos más ecológicos con una aplicabilidad de gran calado
El proceso de NeoCel apoya a una bioeconomía, permite un control del proceso sin precedentes y se adapta a diversas fuentes de pulpa. Además, el procesamiento continuo (en comparación con la fabricación convencional) se traduce en un alto rendimiento para la producción a gran escala, un gran avance en esta área. Las fibras producidas en el laboratorio lograron una calidad comparable o superior a la de la viscosa. Los experimentos y las simulaciones a escala piloto mostraron que la producción europea es económicamente viable si el proceso se integra en una fábrica de pasta de papel existente. Para finalizar, un análisis del ciclo de vida (ACV) mostró que el concepto de NeoCel puede alcanzar un impacto ambiental un 15-50 % menor que la producción comercial de viscosa. Wennerstål explica: «Aunque no nos sorprendió ver mejoras en los factores ambientales relacionados con el uso de CS2, no esperábamos que estas fuesen tan grandes en tantos otros marcadores ambientales, tal como se muestra en el ACV». NeoCel desarrolló de manera exitosa un proceso escalable y continuo para la producción de MMCF de alta calidad y demostró los beneficios técnicos y económicos de invertir en él. «Lo más importante es que la tecnología de NeoCel tiene beneficios medioambientales significativos», concluye Wennerstål. En la actualidad, las empresas derivadas se están preparando para utilizar la metodología de pulpa a fibra en aplicaciones de higiene y médicas, como compresas o vendas, y el proceso de pulpa a disolución para crear todos los materiales compuestos de celulosa. NeoCel debería tener una repercusión generalizada en productos «ecológicos», desde camisetas y vendas hasta compuestos reforzados con fibras naturales para numerosas áreas.
Palabras clave
NeoCel, fibra, pulpa, celulosa, viscosa, disolución, CS2, MMCF, fábrica de pasta de papel, fibras de celulosa artificiales
