Los plásticos son utilizados desde hace años en la agricultura, actividad que demanda productos especializados, como bolsas y contenedores, para plantas en sus primeras etapas de vida y el uso de pinzas, para realizar injertos. Las ventajas de estos productos son su rápida producción y bajo costo, y sus desventajas la generación de gran cantidad de residuos que afectan la productividad de los terrenos y el medio ambiente. Además, en el procedimiento de injerto, las plantas son atacadas por patógenos del suelo, generando importantes pérdidas.
Este escenario motiva una alta demanda por nuevas herramientas y productos con propiedades biodegradables y bioactivas. El negocio potencial es de $6 mil millones anuales en Chile y de $7 mil millones en países como Brasil.
En el contexto planteado, el año 2011 se ejecuta el proyecto Fondef D10-I1158 “Desarrollo de materiales termoplásticos a partir de biomasa macroalgal”, cuyo resultado fue la producción de prototipos biodegradables para bolsas, contenedores y pinzas, validando a escala laboratorio las propiedades biodegradables y bioactivas de los prototipos y de la biomasa macroalgal. Además, se realizó una solicitud de patente por los resultados obtenidos, como base para el negocio tecnológico.
El actual Proyecto INNOVACHILE CORFO “Productos biodegradables fabricados a partir de biomasa macroalgal, su aplicación y validación técnico-económica para el sector agrícola” tiene como principal objetivo escalar, validar y empaquetar la producción de bolsas y contenedores biodegradables y pinzas bioactivas a partir de biomasa macroalgal, que permita establecer los parámetros óptimos de operación, la validación en terreno de los productos y trazar las estrategias del modelo de negocio y de comercialización. Estos desafíos son enfrentados de manera conjunta por la Universidad y las empresas asociadas Induplas Ltda., Solquim Ltda. y Terranatur S.A.
Se localizaron bancos naturales del Ulva spp. en la bahía de Coliumo y recolectaron 600 Kg de biomasa. Esta materia prima se procesó, permitiendo obtener biomasa limpia, seca y tamizada, para diseñar y ensayar formulaciones.
Se comprobó que el tipo de solvente utilizado incide en la extracción de los compuestos bioactivos, los que posteriormente a su vez influyen en la capacidad antioxidante. Por lo general, cuatro horas de incubación es suficiente, para extraer una alta proporción de los compuestos con actividad antioxidante. La variación de la temperatura también tiene incidencia en la extracción de compuestos bioactivos, afectando la capacidad antioxidante de los extractos.
Se lograron formulaciones de compuestos biodegradables y compostables para extrusión e inyección. Para extrusión, se produjo dos compuestos, cuyas formulaciones contuvieron 5% y 10% de harina de alga. Estas proporciones no alteraron el perfil térmico de extrusión de los compuestos, pudiendo ser procesados eficientemente. Este material servirá para la fabricación de bolsas biodegradables para almácigos que se utilizarán en la producción de plántulas en vivero.
Las formulaciones para inyección incluyeron los polímeros PBAT y PLA, además de cargas de algas de hasta un 40%. La combinación de ambos polímeros es benéfica y, en el caso de los compuestos grado inyección, favorecen la estabilidad del compuesto y las características plásticas del material, una buena fluidez y una disminución de la fragilidad (o resistencia al impacto). El material de inyección se utilizará para la fabricación de envases tipo contenedores que se emplean en la producción de plantas, preferentemente frutícolas.