Investigadores de la UPO estudian cómo obtener un papel más blanco y respetuoso con el medio ambiente
El grupo de investigación de la Universidad Pablo de Olavide "Ingeniería Química", dirigido por el investigador Ildefonso Pérez, estudia la obtención de un papel más blanco y respetuoso con el medio ambiente a través del blanqueo de pastas que resulten de materias primas no madereras. Este Proyecto de Excelencia, titulado "Blanqueo de pastas celulósicas mediante el uso de sales de heteropoliácidos como catalizadores de oxidación", ha sido financiado por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía con 97.800 euros. Junto al equipo de la UPO colaboran en este estudio investigadores de la Universidad de Córdoba, la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Gerona.
La obtención de papel implica dos problemas fundamentales. En primer lugar, supone consumo de madera. Este consumo, que desde hace más de un siglo ha ido aumentando de manera notable hasta incluso llegar a la misma magnitud que el petróleo, propicia deforestaciones incontroladas que conllevan graves consecuencias en los ecosistemas. Por otro lado, además del problema de desabastecimiento de materias primas, paliado por los cultivos que realizan las empresas del sector, aparece otro no menos preocupante en la fabricación de papel: la contaminación resultante de los agentes químicos de cloro que se emplean a la hora de blanquear la pasta celulósica.
Existen métodos de pasteado que utilizan disolventes orgánicos como alcoholes o ácidos orgánicos de bajo peso molecular, pero sólo se han puesto a punto en plantas piloto, y aunque sus ventajas son diversas presentan un gran inconveniente. Y es que las principales sustancias que dan color a la pasta como son la lignina y las resinas, deben ser transformadas químicamente -oxidadas, reducidas o hidrolizadas- para ser eliminadas y optimizar el proceso de blanqueo. Así, se hace necesario estudiar y optimizar nuevas secuencias de blanqueo para obtener una pasta libre de cloro utilizando materias primas alternativas a las madereras.
 | | Equipo de investigadores (Universidad Pablo de Olavide (Sevilla). Unidad Técnica de Comunicación) |
En este sentido trabaja el grupo de investigación liderado por Ildefonso Pérez. Como afirma este investigador a Andalucía Investiga "nos encontramos inmersos en un proyecto que persigue optimizar el blanqueo de pastas que resulten de materias primas no madereras (podas de olivo, plantas anuales, etc.) utilizando procesos totalmente libres de cloro, gracias al empleo de sales de heteropoliácidos como catalizadores de oxidación". Así, con el desarrollo de este estudio, se contribuye a la conservación del medio ambiente e impulsar el desarrollo sostenible. El proceso de blanqueo que se desarrollará será más respetuoso con el medio ambiente y además, al no utilizar las materias primas madereras clásicas se disminuyen los excedentes de productos agroalimentarios y las importaciones de pastas y papel, lo que facilita la recuperación de terrenos degradados por el uso de cultivos tradicionales.
Blanqueo libre de cloro
Así, para desarrollar el estudio los expertos blanquearán las pastas celulósicas resultantes de material no maderero utilizando ozono, oxígeno, peróxido de hidrógeno, y sus precursores -ácido peracético y perborato sódico-. Según explica Ildefonso Pérez, "todos estos agentes de blanqueo son una buena alternativa para sustituir el cloro, y además presentan la ventaja de producir efluentes de menor poder contaminantes. Sin embargo, su uso también conlleva inconvenientes debidos fundamentalmente al coste de los reactivos y a su tendencia a la descomposición".
Para solventarlos y finalmente optimizar y mejorar el proceso de blanqueo y las características de las pastas, los científicos emplearán activadores. Estos son las denominadas sales de heteropoliácidos (ácido fosfomolibdico, ácido wolframato fosfórico y mezclas de sodio molibdato con disodio hidrogeno fosfato) que actúan como catalizadores de oxidación.
La búsqueda de lo óptimo
Por último, con la finalidad de encontrar las condiciones óptimas de este proceso que podrá transferirse a la industria papelera y a las explotaciones agrícolas, los científicos caracterizarán diferentes variantes de operación (tiempo, temperatura, concentración de reactivos, etc.) así como las características de las pastas (composición, índice kappa, viscosidad, etc.) y de las hojas de papel resultantes (longitud de ruptura, índice de estallido, índice de desgarro, etc.).
Asimismo, los expertos conscientes de que la recuperación de reactivos y subproductos en todo proceso es un objetivo importante que puede determinar la viabilidad de éste, en el estudio también se contempla la recuperación de las heteropolisales de las lejías residuales, usadas como catalizadores en el blanqueo. Además, es importante señalar que a estas lejías se les realizará un estudio de biodegradabilidad utilizando biomasa procedente de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) y suplementando el medio con un aporte mineral.
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