Obtienen plástico a partir de almidón proveniente de la maleza que crece en Colombia

La planta conocida como lengua de vaca (Rumex crispus) crece de manera silvestre en casi cualquier lugar, por lo que muchas veces es arrancada y considerada como una planta indeseable. Sin embargo tiene varios usos, entre los cuales se ha determinado que podría ser útil como insumo para la producción de bioplásticos, según los resultados de una investigación reciente.

“Los cultivadores ven la maleza como un problema a manejar y no como una alternativa o como un plus para su cultivo”, menciona la docente, doctora en Ciencias Agrarias. Estas plantas interfieren en el crecimiento adecuado de las especies cultivadas por el ser humano.

Según estudios, el crecimiento de la maleza puede afectar 10% de la producción agrícola, y puede albergar patógenos e insectos en los cultivos. “La maleza tiene hábitos de competencia al absorber más rápido los nutrientes, lo que afecta la producción en un cultivo”, menciona el ingeniero.

Por eso la maleza se combate con herbicidas, los cuales contienen compuestos químicos que afectan el suelo y pueden no ser efectivos, pues si no se extraen las raíces de la planta esta puede sobrevivir hasta 2 años debajo de la tierra generando follaje, o sea raíces, durante varios ciclos.

Los resultados de la investigación plantean que la lengua de vaca sería un desecho aprovechable, favorable para los cultivadores y el planeta, gracias a la generación de bioplásticos producidos con el almidón extraído de la raíz de la planta.

La lengua de vaca tiene una raíz gruesa y amarilla, un tallo rígido y estriado, sus hojas son largas y onduladas, similares a una lengua, de ahí su nombre. Aunque se considera como una planta invasora en campos y jardines, también tiene usos medicinales y culinarios.

Paso a paso de la tierra al laboratorio

La investigación tuvo un proceso exhaustivo de varias fases hasta llegar al resultado: “la primera fase duró un año, en ella se identificó el tipo de maleza a utilizar; después año y medio identificando los materiales necesarios para crear el plástico, y finalmente se encontró la dosificación exacta que se debe utilizar”, dice el investigador.

La recolección y clasificación de la maleza se realizó en la misma finca de la UNAL, en donde se seleccionaron 4 tipos: Rumex crispus (lengua de vaca), Taraxacum officinale (diente de león), Cirsium (cardos), ySenesio vulgaris (lechuguilla).

Luego, en el laboratorio se procedió a seleccionar partes de la planta como flores, tallos y raíces para determinar qué parte era útil para el objetivo. Así se halló que el diente de león produce más almidón que R. crispus, pero no se puede emplear para bioplásticos, ya que el resultado es una consistencia líquida similar a una baba, incluso después de varios intentos de secado.

Para extraer el almidón se usaron unos 10 kilos de plantas que generaron 30 gramos de almidón, lo que no fue suficiente, ya que el proceso de extracción requiere una cantidad mayor de plantas. Se probaron varios métodos para extraer el jugo: macerado con un mortero y con un rallador sin obtener resultados suficientes; finalmente se utilizó una licuadora con un poco de agua; licuando durante 5 minutos y filtrando se logró extraer el 70 % de almidón.

Según la fisiología de la planta, las raíces almacenan recursos fotosintéticos –ya que la maleza no tiene frutos–, los cuales incluyen lignina, un componente esencial que le da resistencia a la planta, similar a la madera en los árboles, y que contiene gran cantidad de almidón.

El almidón extraído se secó lentamente en un horno a 30 oC para evaporar el agua y obtener el precipitado que formó una pequeña capa, que luego se maceró para convertirla en polvo. Durante el proceso se descubrió que, “si se extrae la planta inmediatamente de la tierra, se logra 30% más de almidón, mientras si se deja reposar varios días se pierde el 2 % del almidón, lo que reduce su utilidad”, menciona el ingeniero.

Elaboración del bioplástico

Este proceso depende del tipo de material que se quiera generar; por ejemplo la glicerina le da fluidez y lo hace más maleable, el vinagre aporta elasticidad, y cuanto más almidón se agregue, mayor resistencia tendrá el material.

Así que para obtener un bioplástico más elástico se necesita, por cada 10 gramos de almidón de R. crispus, 60 gramos de agua, 15 ml de glicerina y 15 ml vinagre. Este resultado se puede utilizar para fabricar ropa o bolsas pequeñas, una investigación que se adelanta en colaboración con la Universidad Jorge Tadeo Lozano para la crear prendas a partir del bioplástico.

Para crear un bioplástico resistente se utilizan los mismos ingredientes menos el vinagre, lo que genera un material más resistente, que se puede usar para bolsas grandes o papel.

Para 10 kilos de plantas se necesitaron ocho litros de agua y una semana de secado, que debe ser al aire libre y dura alrededor de una semana y media. Una vez seco, el material generado es moldeable según los fines buscados.

Con esta investigación se pretende desarrollar bolsas de bioplástico que sean compostables y se puedan distribuir para su uso. “Una prueba en agua mostró que las bolsas se disuelven aproximadamente en 2 semanas, convirtiéndose en un líquido que puede servir como abono para las plantas”, explicó el autor.

Esto posiciona la investigación como pionera en el uso de bioplásticos a partir de malezas, y establece una base para futuras investigaciones y aplicaciones a partir de R. crispus, por ejemplo en loza desechable, cartón o calzado, entre otros.

Colombia destaca en el mundo por iniciar una transición hacia productos degradables con la Ley 232 de 2022, o “ley de plásticos de un solo uso”, que entró en vigencia el pasado 7 de julio y con la cual se busca, según el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, que para el 2025 el 25% en peso de productos plásticos sean aprovechados y que para el 2030 el 100% de estos productos en el mercado ya sean reutilizables, reciclables o compostables.