El momento en que tiras las sobras a la basura puede ser la última vez que pienses en ellas, pero está lejos de ser la última vez que te afectarán.
Cuando el camión de la basura sale de tu casa, la materia orgánica que tiraste recién está comenzando un viaje que la llevará a través de las estaciones de transferencia municipales y, por lo general, a un vertedero. Allí, se degradará lentamente en metano, un gas de efecto invernadero que calienta el planeta y que es 84 veces más potente que el dióxido de carbono.
A lo largo de los años, los científicos han tratado de desarrollar usos para los desechos orgánicos que los desvíen del vertedero, tal vez como compost o biocombustible . Ahora, sin embargo, una oportunidad única los ha llevado a buscar otras opciones potencialmente mejores. ARSX es una competencia anual que pide a los científicos del ARS que propongan ideas innovadoras y de alto riesgo que crucen disciplinas y rompan fronteras para resolver nuestros desafíos más apremiantes. El tema de 2022, «Innovaciones para una economía circular en la agricultura«, se centró en «desarrollar procesos regenerativos y cerrar las brechas en los ciclos existentes [para] utilizar nuestros recursos naturales de manera más eficiente».
Uno de los tres proyectos ganadores, “Conversión universal de desechos para una economía circular”, tuvo éxito al proponer un nuevo proceso industrial que transformará los desechos orgánicos en nanocelulosa, una fibra esponjosa que se puede usar en múltiples productos. Para maximizar las posibilidades de que sus ideas llegaran al mercado, los investigadores se asociaron con líderes empresariales que ya trabajaban en el área. Dane McSpedon, CEO de Hughes Energy , explicó por qué se involucró:
“El 15 por ciento de las emisiones de metano a nivel mundial provienen de la materia orgánica en descomposición en los vertederos. Nuestro proceso esencialmente le da al material orgánico una segunda vida. Lo ponemos en otros productos que reemplazan la necesidad de combustibles fósiles o la tala de árboles”. En esencia, dijo, el grupo está “convirtiendo un problema en un producto”.
Uno de los primeros productos para los que el grupo planea usar nanocelulosa son las cajas de cartón. Creen que podría reemplazar los productos petroquímicos existentes que recubren el cartón, haciéndolo más liviano y firme. Con más trabajo, la nanocelulosa también podría ser un componente de otros productos, como platos de papel de un solo uso y revestimientos de envases de alimentos. Ese cambio podría tener ramificaciones reales para la salud humana.
» Hay una clase de sustancias químicas peligrosas, llamadas PFAS, en las que niveles muy bajos pueden causar graves problemas de salud como cáncer y toxicidad reproductiva», dijo William Hart-Cooper , químico investigador del Centro de Investigación Regional Occidental (WRRC, por sus siglas en inglés) mantenido por el ARS y uno de los miembros del equipo del proyecto. “Los PFAS se han utilizado tradicionalmente para recubrir productos biodegradables como platos desechables. La nanocelulosa podría reemplazar ese tipo de químico, y podemos fabricarlo a partir de la basura ”.
Si bien los materiales de nanocelulosa existen desde hace algún tiempo, el equipo de ARSX desarrolló un proceso de producción completamente nuevo, lo que facilita la transformación de los desechos orgánicos en el producto final. El proceso descompone la materia orgánica mediante un autoclave de vapor, una máquina que la somete a altas temperaturas y presiones.
“El tratamiento con vapor es el único preprocesamiento necesario para las fibras de desecho prepulidas antes de su conversión en nanocelulosa”, dijo Gabriel “Gabe” Patterson, químico investigador de WRRC. “Compare esto con los procesos de síntesis de nanocelulosa existentes que requieren la cosecha, el transporte, la reducción de tamaño y la purificación de celulosa de los residuos de materias primas vegetales. Anticipamos que el sistema Hughes puede reducir las barreras económicas para la producción de nanocelulosa y mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de los vertederos de desechos sólidos municipales”.
Al final, el resultado debería ser una victoria para las empresas que se involucran y para los consumidores que obtienen productos más saludables y, lo que es más importante, menos emisiones que contribuyen al calentamiento del clima.
“Lo realmente importante es que estamos reduciendo las emisiones de metano y evitando que se utilicen los bosques, por lo que seguirán allí para atrapar el carbono”, dijo James “Jim” McManus, científico investigador de WRRC y líder del proyecto. “Realmente estamos haciendo del mundo un lugar mejor, eso es lo que queremos hacer con el proyecto”. – Kathryn Markham , Oficina de Comunicaciones del ARS
