Investigación con plumas de pollo para fabricar un material biocomposite
Jordi Aymerich, estudiante de Ingeniería Técnica Mecánica de la Universidad Politécnica de Cataluña, ha trabajado en laboratorio con las posibilidades de valorización de las plumas de pollo en la fabricación de un material biocomposite mediante la mezcla de este residuo animal con un plástico biodegradable, el ácido poliláctico (PLA, en sus siglas en inglés). Con este experimento ha conseguido el reconocimiento al mejor trabajo final de carrera de Cataluña del curso 2010-2011, tal y como indicó el Colegio de Ingenieros Técnicos Industriales de Barcelona (CETIB)
Se buscaba conseguir un nuevo composite empleando las plumas de pollo y optimizando las condiciones de su proceso de fabricación, y el resultado ha sido positivo. La investigación, que se engloba en el proyecto de investigación Complumas, permitiría dar salida a la gran cantidad de residuos que se generan diariamente en los mataderos de pollo.
Las plumas de pollo se componen principalmente de una proteína llamada queratina y de ciertas impurezas. La queratina se caracteriza por poseer una baja densidad y unas buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico. Estas propiedades podrían ser aprovechadas para el desarrollo de materiales industriales.
Sin embargo, para poder emplear la queratina es necesario separar antes las impurezas que la acompañan. Por esta razón, Aymerich ha estabilizado las plumas con un pretratamiento a base de vapor de agua. Seguidamente las ha triturado y después ha mezclado el material resultante con el ácido poliláctico. A partir de ahí el estudiante ha estudiado las variables presentes en el proceso de creación del nuevo material compuesto como la temperatura, la velocidad y el tiempo de procesado, así como los porcentajes de cada uno de los materiales que intervienen, a fin de encontrar las condiciones óptimas de fabricación.
El estudiante ha analizado las propiedades físicas y mecánicas del nuevo composite: la densidad, la estabilidad dimensional y su resistencia mecánica. Tras estas pruebas, ha concluido que en las condiciones de fabricación optimizadas es posible conseguir materiales compuestos con un 25% de plumas y un 75% de PLA, y que estos materiales se podrían utilizar para desarrollar aplicaciones industriales, por ejemplo, en los sectores de la automoción, la construcción y el empaquetado.
La investigación ha demostrado que la valorización de plumas como material de carga en biocomposites podría reciclar potencialmente una parte importante de los cinco millones de toneladas anuales de este residuo que genera la industria avícola en todo el mundo, un desecho de difícil gestión que suele finalizar en incineración, y que, en adelante, podría tener una reutilización práctica y muy provechosa.
El proyecto Complumas
El proyecto de la UPC Complumas, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación para encontrar maneras de valorizar las plumas de pollo, abarca el estudio de las propiedades y aplicaciones de los nuevos materiales compuestos, así como la evaluación de los impactos ambientales que podrían generar.
Los investigadores están analizando ahora el ciclo de vida del nuevo composite, esto es, evaluando el impacto ambiental que produce el nuevo material en el proceso de generación de la materia prima, en la fabricación, el uso y la disposición del producto final.
Este análisis permitirá conocer de manera objetiva si es aconsejable, factible y sostenible fabricar el composite de PLA y plumas de pollo. Por tanto, aparte de los criterios técnicos y de utilidad del nuevo material, se incluirán criterios ambientales, sociales y económicos en su diseño y concepción.