Investigadores de la Universidad de Toronto han logrado un hito en la industria de biotintas para impresión 3D al convertir el aceite de cocina usado de McDonald’s en una resina de impresión 3D de alta resolución. El material, que también es biodegradable, podría proporcionar una alternativa más económica y ecológica a las resinas de impresión 3D tradicionales.
Los plásticos hechos de productos químicos sintéticos representan una amenaza ambiental. Aunque se consumen regularmente, los que no se reciclan están destinados a terminar en vertederos porque no son biodegradables. Tener materiales plásticos hechos de materiales derivados de la naturaleza podría allanar el camino hacia un consumo más ecológico.
«Las razones por las que los plásticos son un problema son porque la naturaleza no ha evolucionado para manejar productos químicos hechos por el hombre», explicó Andre Simpson, profesor en el Departamento de Ciencias Físicas y Ambientales de la Universidad de Scarborough en Toronto, Canadá. «Debido a que estamos utilizando lo que es esencialmente un producto natural, en este caso las grasas del aceite de cocina, la naturaleza puede manejarlas mucho mejor».
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Simpson se inspiró para desarrollar la resina a base de aceite luego de adquirir su propia impresora 3D hace unos años y notar que muchas moléculas en resinas comerciales eran similares a las de los aceites de cocina. Después de visitar una gran cantidad de cadenas de comida rápida, Simpson finalmente se contactó con McDonald’s, que le proporcionó aceite de cocina usado de sus locales en Scarborough, Ontario.
Con el aceite usado para freír, Simpson y su equipo emplearon un proceso químico de un solo paso para transformar el aceite en resina. El proceso convirtió con éxito un litro de aceite en aproximadamente 420 ml de resina.
El equipo de UT probó la resina imprimiendo en 3D una mariposa. Impresionantemente, la impresión de muestra demostró que la resina a base de aceite de cocina podría crear piezas con características tan pequeñas como 100 micrómetros. La mariposa también demostró ser estructural y térmicamente estable cuando se expuso a temperaturas cálidas.
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«Descubrimos que el aceite de cocina residual de McDonald’s tiene un excelente potencial como resina de impresión 3D», agregó Simpson, quien también es el director del Centro de RMN Ambiental de la UT Scarborough.
Además de proporcionar una alternativa más ecológica a los materiales de impresión de resina en 3D, la resina biodegradable también ofrece una solución novedosa para el desperdicio de aceite de cocina, que en sí mismo es una preocupación ambiental importante. El aceite de cocina usado derivado de hogares y restaurantes es difícil de eliminar y puede causar serias obstrucciones en las tuberías de aguas residuales a medida que se acumula la grasa.
Transformar el aceite en una resina de impresión 3D de alta resolución es una solución de alto valor que podría facilitar el reciclaje del aceite de cocina usado. Es decir, debido a que las resinas de impresión 3D son un producto de alto valor, podría ayudar a aliviar las barreras financieras del reciclaje de residuos de aceite de cocina.
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En términos de costo, la resina a base de aceite se puede fabricar por tan solo C$ 300 (USD 225) por tonelada; las resinas de alta resolución actuales cuestan más de C$ 525 (USD 395) por litro. El material también se puede curar a la luz solar, lo que crea oportunidades de aplicación adicionales. En términos de biodegradabilidad, los investigadores encontraron que dos semanas después de enterrar una muestra de impresión en el suelo, la pieza ya había perdido el 20% de su peso.
«Si lo entierras en el suelo, los microbios comenzarán a descomponerlo porque esencialmente es solo grasa», explicó Simpson. «Es algo que a los microbios les gusta comer y hacen un buen trabajo al descomponerlo».
El proyecto de investigación cuenta con el apoyo del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, la Fundación para la Innovación de Canadá, el Gobierno de Ontario y la Fundación Krembil.
