La creación de una red de plantas piloto y servicios complementarios para acelerar la introducción en el mercado de materiales biobasados con nanopartículas de alto valor añadido a través de un punto único de entrada (ventanilla única) es el objetivo del proyecto Bionanopolys (2021-2024), coordinado por el centro tecnológico Itene y que reúne a 27 socios europeos, procedentes de empresas y centros de investigación, que trabajarán conjuntamente para desarrollar un banco de pruebas de innovación abierta (OITB).

"Nuestra finalidad es fabricar bionanocompuestos innovadores a partir de materias primas renovables de origen sostenible , así como nanoproductos de base biológica para el sector del envase, el textil, la agricultura, la cosmética y la higiene, la farmacia o la alimentación", señala María Jordá, Responsable de la Unidad de Aditivos y Materias Primas de Itene y coordinadora de este proyecto financiado por el programa europeo Horizonte 2020.

Para dotar a los biomateriales de las propiedades requeridas y hacerlos aptos para un uso industrial, el consorcio de Bionanopolys utilizará, por un lado, materias primas de alto contenido lignocelulósico para la producción de nanofibras de celulosa, nanocristales de celulosa, nanolignina y nanopartículas metálicas. Por otra parte, las materias primas con alto contenido en azúcares servirán para la producción de precursores para la obtención de biopolímeros, ácidos orgánicos, polihidroxialcanoatos (PHA) y compuestos activos para crear nanocápsulas.  

Las materias primas que se van a emplear se recogerán de plantas, subproductos de la industria alimentaria y residuos orgánicos urbanos para crear nuevos materiales reciclables o compostables.

Con este objetivo, el proyecto se centrará en el desarrollo de cuatro materiales: los dos primeros son las nanofibras de celulosa y nanopartículas metálicas, que se utilizarán como refuerzo de materiales a base de papel y tejido no tejido para el cuidado personal -como toallitas de limpieza- dándoles nuevas funcionalidades.

En tercer lugar, se desarrollarán nanocápsulas con actividad antimicrobiana proporcionada por aceites esenciales nanoencapsulados en el material, que reducirán los olores y proporcionarán a los textiles un efecto antimicrobiano. Además, estas nanocápsulas mejorarán las propiedades de barrera del material de envasado hasta en un 30%, reduciendo al mismo tiempo la presencia de microbios en los productos alimentarios. Este último aspecto conlleva que el proceso de oxidación de los alimentos se retrase y se prolongue la vida útil de los alimentos.

Por último, se emplearán copolímeros de bloque como refuerzo de formulaciones biobasadas y compostables para envases de film y bolsas de la compra, así como para envases rígidos y flexibles, tales como cubiertos y cápsulas de café moldeados por inyección, bandejas y contenedores impresos en 3D, piezas de formas complejas y aplicaciones de espuma y revestimientos para el sector de la automoción.

Para acelerar la introducción en el mercado de los materiales biobasados con nanopartículas, Bionanopolys creará una red de 14 plantas piloto y otros servicios complementarios. Itene formará parte de nueve de estas plantas piloto.

En este contexto, cinco plantas piloto se centrarán en el desarrollo de bionanomateriales a partir de biomasa, tres plantas piloto estarán dedicadas a los bionanocompuestos y seis plantas tienen como objetivo fabricar nanoproductos de base biológica para alcanzar una amplia gama de aplicaciones en diferentes sectores.

Asimismo,  el proyecto se complementará con servicios para el desarrollo y la integración de nuevos productos de base biológica con el fin de “garantizar no sólo un proceso de producción eficiente, sino también para asegurar que los nuevos materiales tengan las propiedades deseadas para que su uso sea seguro", explica Carlos Fito, Gerente del Área Tecnológica de Seguridad, Salud y Monitorización Ambiental de Itene.

Además, el proyecto también abordará otros aspectos de seguridad de los bionanomateriales a lo largo de toda la cadena de valor, desde la exposición laboral y medioambiental hasta la de los consumidores, así como los aspectos normativos. Con este fin, Bionanopolys cooperará con el Clúster europeo de Nanoseguridad  (NSC).

Las evaluaciones del ciclo de vida y del fin de vida útil, así como el cálculo del coste del ciclo de vida y los análisis ecológicos se llevarán a cabo para garantizar el reciclaje el compostaje o la biodegradabilidad de estos nuevos productos.