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Flagship demonstration of an integrated plant towards large scale supply and market assessment of MFC

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Una nueva tecnología transforma las materias primas forestales en celulosa de alto valor añadido

La celulosa microfibrilada, un nuevo material cuyas propiedades únicas la hacen atractiva para una amplia gama de sectores y aplicaciones, se limita a su uso en laboratorios pequeños y plantas piloto. Una iniciativa de la Unión Europea (UE) ha estudiado su enorme potencial comercial.

Tecnologías industriales
Alimentos y recursos naturales

Los aditivos funcionales son materiales que se añaden a los plásticos en pequeñas cantidades para aumentar su rendimiento y durabilidad. Estos aditivos son fundamentales para la evolución de los productos destinados a usuarios finales en diferentes sectores. Sin embargo, hoy en día se necesitan alternativas más respetuosas con el medio ambiente. La celulosa microfibrilada (CMF) es un novedoso aditivo funcional basado en la celulosa de la madera, una de las materias primas más abundantes en todo el mundo. En el sector industrial crece el interés por la CMF, pero las limitaciones en la tecnología y la producción impiden su introducción en el mercado.

Un material emergente sostenible para todo tipo de aplicaciones

El proyecto EXILVA, financiado con fondos europeos, introdujo la primera CMF del mundo que se comercializa. Este nuevo tipo de aditivo de base biológica proviene de abetos rojos de los bosques escandinavos. Según comenta el coordinador del proyecto Jarle Wikeby: «Gracias a su alta eficiencia, su robustez en entornos difíciles y sus características multifuncionales, es adecuada para una amplia variedad de productos y sectores. Sus aplicaciones son infinitas». El producto es una CMF insoluble que consiste en fibras largas y delgadas que forman una red tridimensional. Los polímeros individuales se apilan para formar pequeños elementos llamados fibrillas, que se apilan de nuevo para formar la estructura de la fibra de celulosa presente en la naturaleza. Las fibras de celulosa tienen la capacidad de interactuar tanto físicamente a través de su área de alta superficie extrema como químicamente a través de la unión de hidrógeno. La CMF tiene una capacidad de retención de agua muy alta y también conserva sus características de cristalinidad tras los procesos de producción. Después de desarrollar la CMF, los socios del proyecto transfirieron con éxito la tecnología de producción de una planta piloto a una fábrica en Sarpsborg (Noruega). De este modo, la instalación se convirtió en la primera planta industrial de CMF en funcionamiento. Mediante la optimización de los procesos, la planta insignia tiene una capacidad anual de 10 000 toneladas de pasta al 10 % y 50 000 toneladas de suspensión al 2 %, ambas correspondientes a 1 000 toneladas en seco.

Creación de oportunidades apasionantes para el desarrollo de productos

Se centró en ámbitos de aplicación, como adhesivos, revestimientos, cuidado personal, cuidado del hogar, productos químicos agrícolas, yacimientos petrolíferos, construcción, compuestos, automoción y embalaje. El equipo de EXILVA está trabajando en pruebas de concepto para el producto en esos ámbitos y ha presentado once solicitudes de patente. Las funcionalidades de la CMF en estos ámbitos se vinculan a menudo a la reología (flujo, rocío, goteo, escurridura), la estabilidad, la fuerza y las propiedades de protección. Presenta una muy buena eficiencia, y puede aumentar el rendimiento de los productos a la vez que mejora su sostenibilidad. La CMF tiene varias ventajas fundamentales. El estrés de alto rendimiento proporciona una mejor estabilidad para los sistemas de disolventes polares o de base acuosa con cizallamiento bajo. El adelgazamiento por cizallamiento extremo con una recuperación muy rápida de la viscosidad ofrece beneficios al hacer funcionar ambos sistemas. La superficie muy alta proporciona beneficios de unión sustanciales. Además, es más ecológica que las tecnologías existentes, ya que la huella de carbono durante la fabricación de la CMF es baja en comparación con la de los productos de origen fósil de la competencia. El proceso de preparación de la CMF se basa en un pretratamiento químico menos intensivo, lo que hace que emita un 50 % menos de carbono que los procedimientos actuales. El consorcio informa de ventas sólidas en muchos segmentos del mercado, pero se da prioridad a los adhesivos y a los productos químicos agrícolas. Wikeby concluye: «El producto está generando mucho interés. Se están llevando a cabo discusiones fructíferas con los principales fabricantes de bioplásticos, y se han programado nuevas pruebas piloto con cuatro de los principales productores de polímeros plásticos». EXILVA recibió financiación de la Empresa Común para las Bioindustrias, una asociación público-privada entre la UE y la industria.

Palabras clave

EXILVA, CMF, celulosa, aditivo, celulosa microfibrilada, aditivo funcional, fibrilla, fibra de celulosa

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