2 de Abril, 2021

Los materiales biobasados liderarán la transición sostenible hacia una economía circular

La madera y los biomateriales jugarán un rol importante en el cambio hacia una economía circular. Para que se logre el objetivo desde el rubro del diseño, deben cumplirse ciertos requisitos, como la intención de querer innovar, una mayor inversión en tecnología e investigación, valorar los equipos interdisciplinarios, entender la disponibilidad de los biomateriales a nivel territorial e incentivar que la ciudadanía participe de forma más activa. Estos temas fueron abordados en uno de los seminarios de la Semana de la Madera 2020 de Madera21.

A medida que la población crece, la disponibilidad de recursos se vuelve finita y la gestión de residuos cada vez más compleja. Es por eso que desde el diseño se están desarrollando soluciones que hagan frente a la crisis generada por los modelos de producción lineales. La madera se presenta como una excelente materia prima para este fin: durante su crecimiento captura CO2 y tras ser usada se reintegra al ciclo como desecho.

La economía circular es aquella que busca “redefinir” lo que es crecimiento, poniendo énfasis en un modelo de producción más consciente y sustentable. El impacto positivo no solo es a nivel ambiental sino que también social: ganan las comunidades, los pequeños productores y los consumidores. Existen muchas marcas que adhieren a este sistema ya que fabrican muebles y accesorios con madera. Pero hoy ese límite se ha movido: se puede producir con los desechos de la madera. Es así como los biomateriales están liderando esta transición. Las investigaciones de distintos estudios de diseño lo demuestran.

La madera tendrá un rol importante en el cambio a una economía circular / Centre of Expertise Biobased Economy

Tecnología: un punto de partida

Francisco Martín-Martínez, director del Laboratorio de Nanomateriales Bioinspirados y académico del Departamento de Química (ambos de la Universidad de Swansea, Reino Unido), ha dedicado su trayectoria profesional al diseño computacional de materiales biobasados, para entender e imitar la “circularidad de la naturaleza”. Específicamente se ha centrado en “identificar y simular cómo son los procesos de ensamblado y autoensamblado de distintas piezas moleculares en un material y cómo además esas piezas se pueden unir y diseñar de manera que puedan reconstruirse y desintegrarse de vuelta a sus piezas originales”. Todo esto gracias a algoritmos de inteligencia artificial que aceleran los procesos de recabación de datos. Para esto no se utilizan ordenadores comunes, el académico y su equipo de investigación han sido ayudados por el Centro de Computación de Gales y el servicio de supercomputadoras de Google.

Francisco Martín-Martínez, director del Laboratorio de Nanomateriales Bioinspirados / SRUK

Algunos aciertos que ha logrado Martín-Martínez es transformar la biomasa en nanomateriales de carbono a través de un “tratamiento hidrotérmico”, para que así el biomaterial decante en diversas aplicaciones (como un adhesivo o biotextil) que se definen según el diseño molecular. También el modelado multiescala: la computación permite analizar el material desde diversos puntos como la mecánica cuántica, propiedades físicas, procesos de polimerización, reacciones, etc.

Otra investigación importante es la “nanotecnología basada en la madera”, cuyo alcance es la “fabricación de materiales donde la matriz de la madera se funcionaliza con distintos polímeros y pueden ellos cambiar según el PH y temperatura, además de otros factores”. En concreto, da la posibilidad de combinar madera con otros materiales, determinar en qué estructura, mejorar propiedades de la madera y evitar uso de químicos.

No obstante, el académico de Swansea considera que aún hay ciertos límites que superar como los alcances y qué tan circular pueden llegar a ser los biomateriales. Con su equipo continúan produciendo y experimentando nuevas aplicaciones, por lo que para esto es fundamental potenciar y financiar tecnología e investigación.

La importancia de la innovación

Equipo del estudio de diseño industrial con sede en Estocolmo / Form Us With Love

El diseñador John Löfgren es el director y fundador de Form Us With Love, un estudio de diseño industrial con sede en Estocolmo (Suiza) que ofrece asesorías a empresas en el desarrollo de productos con foco en la creatividad y sostenibilidad. Löfgren define a su agencia como un emprendimiento “dirigido con sus amigos”, un equipo de diez personas diverso étnico y culturalmente.

Entre sus clientes destaca la marca suiza Baux, que ofrece paneles acústicos decorativos en base a “lana de madera”, es decir, virutas muy finas que resultan al hilar la madera. Luego de varios procesos químicos esta se transforma en una “pulpa”. La agencia estudió y experimentó el proceso, probó la efectividad del producto y le dio forma al concepto de la marca. Los paneles son una solución con muchos nombres: arquitectónica, constructiva o de diseño. Además del excelente comportamiento para aislar térmico-acústicamente y resistir a la humedad, ofrecen un bello acabado decorativo.

Paneles acústicos decorativos de Baux / Form Us With Love

Form us with love logró un producto sustentable que adhiere a la circularidad durante toda su cadena productiva. Para esto fue importante pensar fuera del molde e incursionar en nuevos formatos de la madera. En esto la creatividad y la innovación juegan un rol fundamental: son el punto de partida para desafiar los límites de la industria.

Pensar los biomateriales desde el territorio

Cuando se conoce mejor el territorio, condiciones geográficas y características de su flora y fauna, se puede entender el origen y disponibilidad de materias primas. Eso es lo que motiva a  LABVA, o Laboratorio de Biomateriales de Valdivia, una organización independiente y autogestionada que estudia, experimenta y produce materiales biobasados.

Equipo de Laboratorio de Biomateriales de Valdivia / LABVA

El equipo —interdisciplinar— lo componen los arquitectos María José Besoain y Alejandro Weiss, la diseñadora Valentina Aliaga, el biólogo marino Esteban Osses y la bioquímica Gabriela Carrasco. “Los equipos interdisciplinarios nutren la ciencia con diversidad. Se puede discutir, analizar y obtener soluciones desde diversas metodologías. Hoy en día vemos que se ha formado una red de gente que está investigando y continuando nutriendo estos conocimientos. No estamos solos, pero la idea es seguir alimentando esta idea de un mundo bio”, afirma Besoain.

En concreto, en LABVA investigan y realizan una “trazabilidad” para entender el origen de las materias primas disponibles en Chile. Con ese piso, además de estudiar y discutir los procesos y requerimientos químicos, comienzan a fabricar nuevos productos. Al igual que organizaciones como Materiom, la valdiviana también concibe la cocina, el espacio físico de una casa, como un laboratorio. En sus experimentos destacan maceteros y recipientes en base a conchas de choro o cenizas producto de la quema de leña, aislantes biocompuestos en base a cáscaras de huevo, un tipo de almidón en base a palta y un biotextil hecho a partir de algas.

Son tres principios o ideas los que articulan el proyecto de LABVA: entender abundancia natural en cada territorio, es decir, que hay a la mano. Siempre con énfasis en la biodiversidad; la gestión de residuos “antrópicos”, que en términos sencillos son los desechos cotidianos como el aserrín, cáscara de huevo o ceniza; y el vínculo cultural, histórico y patrimonial del material con su lugar de extracción. Para Besoain es muy relevante este tercer punto, sobre todo en medio de la crisis medioambiental que sufrimos. “El plástico genera una disociación cultural. Por eso buscamos volver con el territorio y los saberes ancestrales, aspectos relevantes de estos nuevos materiales que vienen a informar nuevos procesos”, dice.

Biomateriales que produce el laboratorio / LABVA

LABVA también tiene como objetivo promover el autodidactismo, es decir, que las personas aprendan por sí mismas “recetas de bajo costo material y energético, reproducibles con herramientas y utensilios disponibles en casa”. Algunos ejemplos que entrega Besoain es la fermentación de desechos como cáscara de papa o restos de café, con los cuales se puede fabricar un panel acústico o aislante. También, con bacterias y levadura (proveniente de las hojas del árbol de maqui) se puede obtener un “biotejido” el cual es aplicable para fabricar cartón, papel o un textil. Sin duda un aspecto importante en la transición hacia una bioeconomía circular porque cuando las personas producen sus propios materiales, dependen menos de las industrias lineales.

Todos estos temas fueron abordados en el seminario “Innovación y diseño: transición hacia una bioeconomía circular”, que se desarrolló durante la versión digital de la Semana de la Madera 2020 de Madera21.


Escrito por Diego Zúñiga
Fotografía principal cortesía de Material Lab

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