Usan bacterias, electricidad y residuos de madera para crear un nailon más ecológico

En Alemania, un equipo de investigación del Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental (UFZ) y la Universidad de Leipzig ha desarrollado un proceso que puede producir ácido adípico, uno de los dos componentes básicos del nailon, a partir de fenol mediante síntesis electroquímica y el uso de microorganismos.

Según la publicación, el equipo también demostró que el fenol puede sustituirse por materiales de desecho de la industria maderera, y de acuerdo al informe, esto podría utilizarse para producir nailon de origen biológico.

Teniendo en cuenta que se espera que la producción mundial de nailon se vea impulsada por la industria automovilística hasta alcanzar un crecimiento interanual del 6,4%, según una estimación, los investigadores se propusieron encontrar una forma de hacer más ecológica la producción del material.

“Nuestro objetivo es que toda la cadena de producción del nailon sea respetuosa con el medio ambiente. Esto es posible si accedemos a residuos de origen biológico como materia prima y hacemos sostenible el proceso de síntesis”, indicó Falk Harnisch, jefe del grupo de trabajo de UFZ.

“La transformación química que hay detrás es la misma que en los procesos establecidos. Sin embargo, la síntesis electroquímica sustituye el gas hidrógeno por energía eléctrica, que tiene lugar en una solución acuosa, y solo requiere presión y temperatura ambiente”, explicó Harnisch.

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Detalles de la investigación

Hasta ahora, el proceso de extracción química que da lugar al nailon comienza con un producto de desecho de las refinerías de petróleo llamado fenol, sustancia que se somete a altas temperaturas y presiones de hidrógeno para producir primero ciclohexanol, y luego ácido adípico, sustancia química que constituye aproximadamente el 50% de la estructura del nailon.

Este procedimiento, que consume mucha energía, libera alrededor del 10% del óxido nitroso mundial, un gas de efecto invernadero que tiene un impacto 265 veces mayor en el calentamiento global que el dióxido de carbono.

Primero, los investigadores se centraron en otra forma de obtener ácido adípico a partir del fenol, que lo consiguen introduciendo una corriente eléctrica en el proceso para convertir el fenol en ciclohexanol.

Para llegar al siguiente paso, los investigadores utilizaron un proceso confirmado en un estudio anterior en el que una bacteria, Pseudomonas taiwanensis, convertía el ciclohexanol en ácido adípico.

Por último, para limpiar aún más el proceso, los investigadores experimentaron con la obtención de fenol a partir de lignina, un subproducto de la industria maderera que ya se ha estudiado como alternativa al plástico, base de mejores pajitas (pitillos) para beber y material más ecológico para la impresión 3D.

Con el proceso electroquímico, consiguieron convertir la lignina en ácido adípico. Sin embargo, el equipo considera que el rendimiento del 57% en un proceso de 22 horas debe mejorarse drásticamente antes de que pueda utilizarse como sustituto del fenol.

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