Se seleccionarán y se producirán a media escala aquellas espumas, que tengan mejores propiedades para su validación en el invernadero hidropónico de Terra Aquática, que actuará como planta piloto
Desarrollo de espumas para cultivos hidropónicos, a partir de los residuos de las plumas de la industria avícola
El sector avícola constituye el 31% del total de la producción de carne en Europa actualmente, comercializándose más de 15,2 millones de toneladas en 2018. En consecuencia, se estima que el sector genera 3,6 millones de toneladas anuales de residuos de plumas, de las cuales, tan solo un 25% son recolectadas para aplicaciones de harina de plumas y fertilizantes, mientras que el resto, son eliminadas en vertederos o incineradoras. Sin embargo, las plumas están compuestas de casi un 90% de queratina, una valiosa proteína que puede ser potencialmente usada como materia prima para materiales biobasados y biodegradables. A raíz de esto, surge el proyecto UNLOCK, en el que colaboran 15 socios de 7 países europeos coordinados por la fundación Cidetec, cuyo objetivo principal es el diseño y la demostración de una cadena de suministro económica y ambientalmente sostenible para una bioeconomía basada en las plumas, que generará materiales funcionales innovadores en base bio para aplicaciones agrícolas.
El proyecto UNLOCK propone la manufacturación de nuevos bioplásticos y biotextiles para el sector agrícola, basados en la queratina de las plumas, cuyas propiedades pueden proporcionar nuevas funcionalidades al producto final como:
- Capacidad de biodegradación a medida ajustada a la duración de los cultivos
- Aportación de nitrógeno orgánico al suelo
- No generación de residuos al final del ciclo de vida
- Coste competitivo
AIMPLAS, junto con la asistencia de Terra Aquática, se encarga del desarrollo y validación de uno de los productos del proyecto, las espumas para cultivos hidropónicos. La hidroponía es una práctica extendida por todo el mundo que permite cultivar vegetales directamente en contacto con la solución nutritiva en un entorno sin suelo. Bajo este contexto, las espumas se utilizan como sustrato inerte, que sirve como apoyo y sujeción a la planta para que extiendan sus raíces.
Actualmente, las espumas de poliuretano son las más comunes para este tipo de aplicación debido a su baja densidad, bajo precio y buena retención de agua. Sin embargo, este material puede contener químicos dañinos, es difícil de esterilizar y es una enorme fuente de microplásticos.
Con el propósito principal de mejorar el impacto ambiental y el ciclo de vida del producto, el proyecto UNLOCK busca soluciones para 3 tipos diferentes de aplicación entre la variedad de medios de cultivo hidropónicos: Collares de clonación, cubos de oasis, y un formato de sustrato alternativo similar a la perlita denominado 'Minidiscos'.
Estas espumas estarán compuestas por la combinación de una matriz bioplástica, un agente espumante y las plumas, que, tratadas previamente por otros de los socios del proyecto para extraer su queratina, actuarán como pilar estructural de la espuma, cumpliendo la función de agente nucleante.
Hasta el momento, el proyecto ha superado un tercio del tiempo estimado, durante el cual, se han completado diversas tareas referentes a la obtención de espumas hidropónicas por parte de AIMPLAS.
En primer lugar, se llevó a cabo la selección de diversas matrices bioplásticas cuyas propiedades mecánicas y de biodegradabilidad cumplen con los estándares requeridos para el producto. Adicionalmente, también se realizó la selección de un agente espumante compatible con las mismas y se recibieron varios lotes de plumas pretratadas para iniciar la ejecución del desarrollo.
A continuación, tras el diseño y la optimización del proceso de obtención de espumas, se procedió a la formulación de compuestos y, posteriormente, a la producción de muestras a escala de laboratorio.
Figura 2. Muestras de placa espumada del proyecto UNLOCK.
Los prototipos obtenidos reducen la densidad del material original de 1,24 g/cm3 hasta 0,28 g/cm3, valores viables para la aplicación en hidropónicos ya que aportan una flotabilidad adecuada. Sin embargo, otras propiedades mecánicas y funcionales serán analizadas mediante ensayos normalizados de laboratorio.
En función a estos resultados, se seleccionarán y se producirán a media escala aquellas espumas que tengan mejores propiedades para su validación en el invernadero hidropónico de Terra Aquática, que actuará como planta piloto.
Con el fin de favorecer una bioeconomía circular sostenible, la Agenda de Innovación e Investigación Estratégica (SIRA), planteada por el consorcio de Industrias Biobasadas, está centrada en la creación de nuevas cadenas de valor a partir de subproductos que, normalmente, son desechados o poco utilizados. De esta forma, el desarrollo de las áreas rurales y su economía aumentarán.
El proyecto UNLOCK ha recibido financiación por el consorcio de Industrias Biobasadas bajo el marco del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea (acuerdo de subvención n.º 101023306).
