Residuos de plátano son transformados en nanocelulosas para generar empaques, papel y sensores ambientalmente viables

Cristian Camilo Villa Zabala, director del Doctorado en Ciencias y Alejandro Arboleda Murillo, investigador e integrantes del Grupo de Investigación en Fisicoquímica Ambiental y Computacional (GIFAC) de la Universidad del Quindío realizaron —en alianza con otros coinvestigadores de dos universidades colombianas— un proyecto con impacto territorial y ambiental titulado Aprovechamiento y valorización integral de residuos agrícolas de la industria platanera y bananera: Una alternativa económica y ambientalmente viable.

Esta investigación fue financiada por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación gracias a la convocataria 890 del 2022, la cual buscaba hacer investigación aplicada en articulación con dos universidades y un instituto técnico universitario. En ese sentido, las alianzas fueron: Universidad del Quindío, Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD) de Santander y el Politécnico Colombiano Jaime Isaza de Medellín.

Los otros dos investigadores fueron el Dr. Eduart Andrés Gutiérrez Pineda y la Dra. Alba Nelly Ardila Arias.

Foto: Alejandro Arboleda Murillo, investigador uniquindiano y Cristian Camilo Villa Zabala, director del Doctorado en Ciencias e integrantes del Grupo de Investigación en Fisicoquímica Ambiental y Computacional (GIFAC) de la Universidad del Quindío.

Un objetivo con conexión territorial

El proyecto buscó, principalmente, proponer diferentes estrategias y metodologías eficientes y viables para la valorización de residuos agrícolas de la industria platanera y bananera a través del uso de nanocelulosa en diferentes aplicaciones industriales. El docente Villa Zabala explicó que escogieron los residuos de la industria platanera que se encuentran en los tres departamentos (Quindío, Santander y Antioquia) para transformar tallo, seudotallo, cáscara y demás residuos en nanocelulosa, que es un material de alta demanda, para reforzar empaques alimenticios, papel y generar sensores para contaminantes en alimentos.        

Este proyecto incluía la financiación de una estudiante de doctorado, que fue la uniquindiana Cindy Vanessa Restrepo; un estudiante de maestría, que fue el uniquindiano Alejandro Arboleda Murillo, y varios estudiantes de pregrado de las tres universidades. Durante estos tres años de trabajo alrededor del proyecto se han realizado pasantías internacionales, publicaciones y productos finales.

Foto: Una vez se obtiene la nanocelulosa, solo es posible observarla por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y se pueden apreciar las nanofibras.

Nanocelulosas que generan economía circular

Las nanocelulosas son una industria muy importante a nivel mundial. En Colombia, señaló el director del Doctorado en Ciencias, no está muy desarrollada aún, entonces la idea era aportar a esta industria.

Entonces, este proceso permite una generación de economía circular: tenemos unos residuos que los podemos transformar en celulosa, tratamos de que los procesos sean lo más amigable posible con el medio ambiente, y luego buscamos que estos productos le generen una ganancia adicional al productor. Es importante tener presente que esos residuos no se pierden, los productores los usan para compostar o para otras necesidades, sin embargo, este proyecto quería crear productos que le aporten tanto a la economía del productor como a la conservación ambiental.

Foto: Películas poliméricas tipo empaque a las que se le incorporó clorofilina para fotoinactivación de microorganismos.

Productos amigables para la economía y el medio ambiente

El trabajo colaborativo fue el principal método que se usó para esta investigación. En cada una de las universidades se hizo la extracción de celulosa; Alejandro Arboleda Murillo viajó a España a optimizar dicha celulosa y luego, cada institución por su parte, trabajó en un problema y un producto.

Desde la universidad de los quindianos se han desarrollado nuevos tipos de empaques biodegradables, específicamente activos y fotoactivos para conservar alimentos. En el Politécnico Colombiano Jaime Isaza de Medellín se generó papel con mejores propiedades y ya se han tenido asesorías con empresas que trabajan el papel y, por último, con la UNAD de Santander se trabajó el desarrollo de sensores electroquímicos y fotoquímicos, “de bolsillo”, para determinar contaminantes en alimentos. Todo esto, a base de la celulosa del plátano.

De esta manera, este proyecto y sus resultados son un gran aporte para los productores de plátano de Colombia, así como para la ciencia y la academia que trabajan con la industria de nanocelulosa, demostrando que nuestra alma mater está alineada con las comunidades y la conservación de nuestro ecosistema.