En un desarrollo que podría impulsar la industria de la impresión 3D, investigadores de la Universidad de Louisville, en los Estados Undios, han descubierto una manera de transformar un importante subproducto de desecho de las plantas de biodiesel de soja en un recurso valioso.
El equipo, liderado por el Dr. Jagannadh Satyavolu, ha desarrollado un proceso para convertir la materia orgánica que no glicerol (MONG, por sus siglas en inglés), un subproducto de la producción de biodiesel, en copolímeros adecuados para filamentos de impresión 3D. Este enfoque innovador no solo ofrece una solución respetuosa con el medio ambiente para la gestión de residuos, sino que también presenta una nueva vía para la adición de valor dentro de la industria del biodiesel.
La demanda global de fuentes de energía renovable ha llevado a un aumento en la producción de biodiesel, lo que resulta en una cantidad significativa de subproductos de desecho como MONG. Tradicionalmente, MONG se ha depositado en vertederos, lo que plantea desafíos ambientales e ineficiencias económicas. Sin embargo, el estudio presenta una solución doble: un método para estabilizar MONG para su uso en impresión 3D y una reducción en el contenido de polímeros sintéticos de los compuestos de fibra natural (NFC).
Los hallazgos se publican en el Journal of Bioresources and Bioproducts.
Los investigadores caracterizaron MONG de soja y evaluaron su potencial como copolímero para producir filamentos de impresión 3D. Se enfocaron en mejorar la estabilidad térmica de MONG a través de dos pretratamientos: tratamiento con ácido y una combinación de ácido y peróxido.
Este último resultó en una pasta estabilizada con contenido reducido de jabón, aumento de la cristalinidad y formación de ácidos grasos de cadena corta de bajo peso molecular, lo que lo convierte en un candidato ideal para la copolimerización con polímeros termoplásticos.
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Los hallazgos del estudio indican que los tratamientos de ácido y ácido + peróxido dividen eficazmente el jabón, reducen la solubilidad en agua y aumentan el contenido de glicerol en MONG. Los tratamientos también facilitaron la oxidación de ácidos grasos y la formación de ácidos grasos de cadena corta, que son más adecuados para aplicaciones de impresión 3D. Especialmente, el tratamiento de ácido + peróxido llevó a un aumento en la concentración de ácido fórmico y oxirano, lo que sugiere una epoxidación exitosa, un factor clave para mejorar la estabilidad térmica de MONG.
Los investigadores también llevaron a cabo un análisis exhaustivo de las propiedades fisicoquímicas de MONG, el perfil de ácidos grasos y la estabilidad térmica. Los resultados fueron prometedores, mostrando que MONG tratado podría ser una alternativa viable a los polímeros sintéticos en NFC para la impresión 3D. El estudio concluye que la utilización de MONG en impresión 3D no solo agrega valor a un producto de desecho de biodiesel, sino que también contribuye al desarrollo de compuestos sostenibles y neutrales en carbono.
