Muchos no entienden por qué la fruta o la verdura se ofrece en empaquetados de plástico. Pero así está establecido, ya sea por temas de conservación y vida útil o por facilitar su transporte y almacenamiento. La cuestión es que una iniciativa europea llamada Ecosystem pretende que esos plásticos sean ahora creados con desperdicios de alimentos a través de tecnologías sostenibles. Y el CSIC —concretamente, a través del Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM) y el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP)— participará en él gracias a… las fresas.
«Llevamos varios años trabajando en el desarrollo de plásticos biobasados en colaboración con otros centros como el centro de investigación Funditec, a través de Dulce Muñoz, que es coordinadora del proyecto Ecosystem», contextualiza Eva Maya, investigadora del CSIC en el ICMM-CSIC.
Según ella, uno de los retos más importantes en este proyecto es el de mejorar los envases de alimentos, a nivel tanto de funcionalidad como de sostenibilidad. En este sentido, la Unión Europea ya había convocado en 2024 subvenciones para financiar seis proyectos de investigación dentro del programa EIC Pathfinder Challenges 2024, bajo la temática ‘Alternativas inspiradas en la naturaleza para envases y películas de alimentos’. Sólo hubo que seguir un camino.
«Dulce Muñoz y yo pensamos que era una buena oportunidad para que la investigación que llevamos a cabo diera un paso adelante hacia la demostración y sentara las bases de una futura comercialización gracias a este apoyo europeo», recuerda Maya.
En los últimos años venían trabajando con una materia prima llamada furfural, un compuesto que puede obtenerse a partir de residuos biobasados y, como ya conocían a David Martín, del ICP-CSIC —que tiene un proceso en el que, además de producir furfural, puede obtener lignina y celulosa—, pensaron que «sería interesante producir los plásticos utilizados para envasar las fresas a partir de los propios residuos generados durante su cultivo». Y así nació esta innovadora iniciativa.
«Una idea completamente innovadora»
La misma investigadora lo explica así: «En el momento en que se planteó el proyecto, se trataba de una idea completamente innovadora. No existía ningún estudio global previo similar al que planteamos en esta propuesta. Sabíamos, por un lado, que es posible obtener moléculas biobasadas a partir de residuos, y por otro, que estas moléculas pueden transformarse en plásticos. Sin embargo, el concepto completo, es decir, partir del desecho real generado en la producción de las fresas para crear el envase de esa misma fruta, era una propuesta novedosa».
Además, el proyecto contempla incorporar diversas funcionalidades al envase, para que den más información sobre él mismo y la calidad del producto envasado, incluyendo soluciones para el final de vida útil del envase. De modo que, una vez que ya no sirva, pueda ser reutilizado o biodegradado, regresando a la tierra y cerrando el ciclo de forma equilibrada, como ocurre en un ecosistema natural.
Y destaca Maya: «Este proyecto es un reto muy importante para nosotros, ya que, de tener éxito, puede extenderse a otros tipos de alimentos y productos aumentando la presencia de envases más útiles y sostenibles».
Cómo funciona
En la entrevista también participa David Martín, investigador del CSIC en el ICP-CSIC —al que se unieron tanto Maya como Dulce Muñoz en los comienzos de la iniciativa—, que cuenta, junto con la investigadora del ICMM, que el modelo circular que proponen podría aportar muchas ventajas al panorama actual.
«La principal es el aprovechamiento de los residuos generados durante el cultivo de fresas para producir envases plásticos ecológicos, diseñados específicamente para envasar esas mismas fresas. Esto podría permitir sustituir los envases actuales, fabricados a partir de derivados del petróleo, por una alternativa más sostenible y con menor impacto ambiental», aseguran.
Además de su origen renovable, estos nuevos envases están diseñados para mejorar la conservación de las frutas en general. Por lo que el objetivo es prolongar la vida útil de las fresas mediante envases con mayor resistencia al oxígeno y a las bacterias, lo que ayuda a reducir el deterioro del producto.
Asimismo, otro problema específico que abordan en el CSIC es la emisión de etileno, un gas que liberan las fresas al madurar y que acelera su descomposición. Para contrarrestarlo, desarrollarán unas almohadillas especiales también elaboradas a partir de residuos del cultivo que inhibirán la formación de etileno. Estas almohadillas se colocarán en la base del envase, ayudando a conservar mejor las fresas y a reducir el desperdicio alimentario.
«Finalmente, al ofrecer soluciones para el final de vida de los envases, el proyecto permite demostrar la verdadera circularidad del modelo, lo cual representa una clara ventaja frente al modelo tradicional que se basa en producir, usar y desechar», indican ambos investigadores.
Aplicación real
Con estos bioenvases de fresas quieren ir más allá de la investigación de laboratorio. Así lo aseguran ambos investigadores. De hecho, el objetivo de este proyecto es que la tecnología desarrollada alcance un grado de madurez (TRL) de 5; esto es, que el producto final, en este caso el envase biobasado, sea evaluado en un entorno relevante, ya sea un laboratorio o una planta piloto.
«Por ello, vamos a fabricar un prototipo funcional de envase, que será validado mediante su uso real para el envasado de fresas, cultivadas por las mismas empresas que suministran los residuos agrícolas. Será en este momento, cuando ya tengamos la información necesaria para evaluar el impacto de estos nuevos envases en comparación con los actuales, cuando identificaremos otras áreas en las que estos puedan ser prometedores, por ejemplo, para la industria farmacética», especifican.
En el CSIC, con estos proyectos, lo que pretenden es demostrar la viabilidad técnica de ideas novedosas y reducir el riesgo tecnológico en las primeras etapas. Y una vez demostrado que los envases funcionan, harán un análisis económico que, de ser positivo, ya permitiría entrar a empresas que son las que llevarían la tecnología al mercado.
El papel del ICMM y el ICP
Aunque el CSIC es quien está tras el proyecto son los ya mencionados institutos ICMM e ICP quienes llevarán a cabo la iniciativa. Así, el ICP será responsable de la extracción de las materias primas (celulosa, lignina y furfural) a partir de residuos del cultivo de las fresas, aplicando tecnologías de biorrefinería. Estos compuestos servirán como base para las siguientes etapas del proyecto.
Por otro lado, el ICMM tendrá tres funciones principales, todas ellas relacionadas con el uso de la mecanoquímica: síntesis de moléculas a partir del furfural, que serán utilizadas para fabricar los plásticos de los envases; desarrollo de almohadillas activas para colocar en la base de los envases, capaces de inhibir la producción de etileno durante la maduración de las fresas, lo que contribuirá a prolongar su vida útil; y revalorización del envase al final de su vida útil, transformándolo en un nuevo material con aplicación como catalizador, cerrando así el ciclo de vida del producto de forma sostenible.
Cabe destacar por último cuál ha sido el mayor reto técnico del proyecto. Y ahí, tanto Maya como Martín coinciden en que no sólo ha sido uno.
«El proyecto comenzará oficialmente el 1 de octubre, por lo que hasta el momento no se ha enfrentado a dificultades técnicas, aunque podríamos anticipar que la integración eficiente de las tres tecnologías será uno de los principales desafíos a medida que avancemos. De hecho, encontrar a los socios adecuados para realizar cada una de las partes del proceso ha consistido en un reto en sí mismo», indican.
«En este sentido —aclaran los investigadores—, tanto el hecho de que el ICMM, el ICP y Funditec convivan en el campus de la Universidad Autónoma de Madrid demuestra el gran impacto que pueden llegar a tener las colaboraciones entre los centros. Asimismo, la plataforma PTI+ SusPlast, que nos permite conocer el trabajo de muchos centros, ha sido de gran ayuda».
