Por María Elena Lienqueo,
Académica del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales.
En la actualidad el concepto de sustentabilidad está presente en cada una actividad productivas que busquemos implementar. La humanidad tiene claro que para seguir avanzando no puede hacerlo a costa de un desarrollo que impacte negativamente el medioambiente a nivel global. En esta línea hay varias aristas que se proponen considerar para mantener ese equilibrio, ver qué tipo de materias primas utilizar en los procesos productivos, como obtendremos la energía y agua para dichos procesos, cual es el impacto que generará en el entorno social y cuál es la viabilidad económica que puede tener dicho proyecto. Para abordar los desafíos que propone desarrollar procesos sustentables se ha considerado de diversas estrategias, entre ellas con el concepto de economía circular (EC). La EC propone aprovechar al máximo las materias primas, que son de preferencia renovables, minimizando la generación de residuos, optimizando el uso de las energías renovables y del agua y generando menos contaminante; en general minimizando los impactos ambientes negativos.
Varios de estos aspectos se han podido alcanzar gracias al desarrollo de nuevos materiales, que tienen propiedades mejoradas, como mayor resistencia, durabilidad, más livianos, autoreparación y biodegradables en corto plazo, entre otras. En muchos casos se apunta a ir reemplazando los materiales de origen fósil por materiales de origen vegetal, algal o microbiano, o desarrollar materiales que permitan generar nuevas formas de energías renovables o aprovechas más eficientemente la energía, minimizas los efectos de la crisis hídrica, etc.
En esta línea se encuentran los materiales alternativos a los plásticos derivados del petróleo, entre ellos los bioplásticos o materiales para construcción que se producen a partir de biomasa lignocelulósicos, algal o polímeros microbianos. Ejemplo de ello son las botellas de agar o las botellas comestibles de alginato, bolsas en base a lignina, polihidroxialcanoatos (PHA) o paneles para la construcción en base a micelios de hongos. Todos ellos producidos a partir de fuente renovables, con lo cual generan un menor impacto ambiental e inclusive en algunos casos consumen residuos.
Desde el punto de la energía se han desarrollado nuevos materiales que permiten recuperar y mejorar la eficiencia energética. En el caso de recuperar la energía, los materiales termoeléctricos (aleaciones principalmente de aleaciones de bismuto- antimonio, bismuto-telurio y antimonio-telurio, estaño y silicio-germanio) logran convierten el calor residual de diferentes equipos e inclusive del cuerpo humano en energía eléctrica de una manera limpia, sin la generación de gases efecto invernadero, pero que hasta ahora lamentablemente poseen una baja eficiencia. Por otra parte, para mejorar la eficiencia energética se han desarrollado los aerogeles, estructuras ultralivianas y de gran capacidad como aislantes térmicos, permitiendo el mejor aprovechamiento energético de múltiples estructuras, desde casas, automóviles e inclusive aeronaves espaciales.
Otros nuevos materiales que se orienta a disminuir la crisis hídrica son los materiales en base nanofibras que permiten hacer más rápidos y eficientes los procesos de la desalinización de agua de mar, obteniendo en minutos agua potable.
Como podemos ver, hay múltiples ejemplos donde los nuevos materiales que se han ido desarrollando van aportando a que los procesos y productos que se generan sean más sustentables, reduciendo el consumo energético y utilizando de preferencia fuente renovables, minimizando los residuos, junto con las emisiones nocivas y aportando en la disminución de las crisis hídricas. Si bien algunas de estas aplicaciones ya se encuentran consolidadas, hay otras que aún no tienen niveles de rendimiento adecuados y se continúa investigando para mejorarlos, pero sin duda los avances son cada vez más significativos sobre todo cuando hay trabajo interdisciplinario, combinando las diferentes áreas de las ciencias y la tecnología como son las química con la electrónica (materiales termoeléctricos), la microbiología y construcción (micelios para construcción), etcétera, generando nuevos materiales que son más respetuosos del medio ambiente y que algún forma se espera que mitiguen el deterioro que se ha ido realizando en el planeta.