José Alberto Méndez, profesor agregado e investigador del Departamento de Ingeniería Química, Agraria y Tecnología Agroalimentaria de la Universitat de Girona, lleva más de 15 años investigado en el ámbito de los materiales poliméricos biodegradables.

¿Puedes contarnos tus trabajos de investigación?

Toda mi carrera predoctoral y postdoctoral está relacionada con el ámbito de los materiales poliméricos aunque a lo largo de ésta las aplicaciones han ido cambiando. Durante mi etapa predoctoral y primera etapa postdoctoral me dediqué a la síntesis y caracterización de materiales poliméricos para aplicaciones biomédicas. Todo este trabajo se desarrolló en el Instituto de Polímeros del Consejo de Investigaciones Científicas, CSIC, así como en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Gante (Bélgica).

Posteriormente me uní a la Universidad de Girona a través de mi incorporación a un proyecto incluido en el VI programa marco de la Unión Europea para la fabricación de materiales compuestos totalmente biodegradables reforzados con sistemas fibrosos derivados de la celulosa (Sustainpack). Esta investigación ha condicionado mi segunda etapa postdoctoral (últimos 15 años) en los cuales a través de la colaboración con miembros del grupo de investigación LEPAMAP de la Universidad de Girona, al cual pertenezco, hemos desarrollado todo un knowhow en el ámbito del refuerzo de matrices poliméricas y su posterior caracterización, enfocada a diferentes sectores industriales: agropecuario, mobiliario urbano, packaging, contacto alimentario, entre otros…En mi etapa actual formo parte del equipo de investigación de la Universidad de Girona dedicado a las tareas de gestión, coordinación e investigación del proyecto BIOPLAST (POCTEFA-INTERREG), en calidad de group leader.

¿Por qué elegir estas materias primas agrícolas?

En el proyecto Bioplast venimos fabricando materiales totalmente biodegradables, fundamentados en poli(hidroxibutirato) (PHB) reforzado con fibras celulósicas procedentes del cultivo de la cebada.Utilizamos este refuerzo debido a su alta producción a ambos lados de la frontera franco-española (zona de influencia POCTEFA), así como por sus características específicas, de las que cabe destacar su bajo contenido en lignina (inferior al 20%). Nuestra experiencia en el ámbito del refuerzo de matrices poliméricas nos ha guiado al uso de este tipo de fibras ya que los materiales fibrosos con bajos contenidos en lignina condicionan mejores transferencias de esfuerzos mecánicos de la matriz polimérica al refuerzo, hecho que mejora su respuesta mecánica.Actualmente hemos realizado diferentes modificaciones superficiales de las fibras, no fundamentadas en funcionalizaciones clásicas, hecho que habría encarecido en exceso el precio de producción del material final, sino procesos de eliminación de lignina remanente en la fibra, así como desfibrado de los refuerzos para incrementar la superficie de interacción con la matriz. Los resultados nos guían a que la implementación de metodologías fundamentales de purificación de la superficie de las fibras son las que permiten obtener mejores resultados de refuerzo, ya que metodologías más intensas eliminan en exceso la lignina, hecho que condiciona una mayor población de grupos polares en la superficie del material de refuerzo y consecuentemente mayores interacciones entre las fibras dando lugar a peores dispersiones en la matriz. Esta pobreza en la dispersión genera la formación de agregados fibrosos difíciles de destruir impidiendo una optimizada transmisión de esfuerzos y por una disminución de propiedades del material compuesto.

¿Cuál es el grado de innovación en su investigación?

Las metodologías de compounding que presenta nuestro grupo de investigación son de las consideradas discontinuas, hecho que facilita un perfecto control de la composición del material, fundamentadas en 1) la incorporación de la matriz y el refuerzos en cantidades perfectamente controladas, 2) mezclado de alta intensidad en equipos mezcladores cinéticos, y posterior descarga del material con tiempos de residencia muy cortos, hecho del que se deriva un material con escasa o nula termodegradación aunque la viscosidad del material sea muy elevada.

Vuestras investigaciónes se están acercando al mercado, ¿cuál es vuestra relación con el mundo industrial?

Nuestro grupo de investigación ya hace años que colabora con diferentes empresas con la finalidad de producir materiales útiles para sectores industriales muy diversos. Nuestro contacto con el ámbito productivo es muy elevado y se justifica por la alta participación en proyectos y convenios de investigación/colaboración financiados por dichas empresas. Uno de nuestros puntos fuertes es la fabricación de nanorefuerzos celulósicos para aplicaciones en ingeniería papelera, los cuales permiten la fabricación de papeles con gramajes inferiores a los convencionales manteniendo, o incluso incrementando, las propiedades de éstos, como es el caso de la longitud de fractura.El desarrollo de estos nanorefuerzos celulósicos nos ha permitido una amplia interactuación con sectores productivos, un hecho gratificante al ver que las soluciones tecnológicas planteadas tienen un amplio recorrido guiado a la mejora de propiedades de materiales ya existentes en el mercado. En el ámbito particular del proyecto Bioplast, las investigaciones desarrolladas son fruto de años de acumulación de experiencia y personal altamente cualificado. El LEPAMAP ha desarrollado un know-how que nos permite una elevada competitividad en la fabricación de materiales totalmente biodegradables, sostenibles y con una elevada capacidad de entrada en el mercado.