¿Remeras y envases derivados de maderas o hierbas?

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En China aseguran que existe un viejo dicho en la industria de la biorefinación:: “Se puede hacer cualquier cosa con lignina, excepto dinero”. La lignina es un compuesto de origen biológico abundante y, según los científicos, tiene enorme potencial, aunque su comercialización es aún un desafío.

“Los científicos lograron reestructurar la vía de reacción de condensación de la lignina, lo que permite la producción de compuestos valiosos ¿y ecológicamente factibles?. Crédito de la imagen: Wang Feng et al.”)

En un artículo científico plantean que es posible que sea posible según sostienen químicos del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de la Academia de Ciencias de China y sus colegas para aprovechar la condensación de lignina, a menudo considerada un problema, para la utilización eficiente de la lignocelulosa. Se abriría un camino holístico para maximizar el potencial de la biomasa leñosa y avanzar hacia un futuro más sostenible. Sus hallazgon fueron publicados en Nature hoy.

Como divulgador de información científica tengo mis dudas… pero sigamos.

¿Qué es la lignina?
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“Creación artística sobre el aprovechamiento de la lignina. Crédito de la imagen: Wang et al.”)

La lignina es un polímero complejo de la lignocelulosa, un componente estructural que se encuentra en las paredes celulares de las plantas y una posible materia prima orgánica para la producción de biocombustibles y materiales de base biológica. Sin embargo, cuando se trata químicamente, la lignina tiende a formar nuevos enlaces C-C, un proceso conocido como condensación, que hace que su estructura sea compleja y menos reactiva. Esto dificulta el procesamiento posterior y, en consecuencia, limita la utilización eficaz de la lignocelulosa para la producción de productos químicos y materiales ecológicos.

No se han ahorrado esfuerzos para evitar esa condensación ‘indeseada’. El artículo sostiene que los investigadores del DICP fueron contra la corriente y encontraron una manera de utilizar la condensación de lignina en su beneficio.

“Científicos del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP), lograron una ‘impresión’ 3D de las iniciales de su instituto con el aprovechamiento de la lignina. Crédito de la imagen: Wang et al.”)

“En lugar de suprimir la reacción no deseada, nuestro objetivo era aprovechar la propensión de la lignina hacia la condensación reestructurando la vía de reacción de condensación mediante reacción de acoplamiento cruzado explícita con fenoles derivados de la lignina”, expresó Wang Feng, profesor del DICP y coautor del estudio en cuestión.

Friedel-Crafts
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“Ilustración del proceso químico para lograr alto rendimiento de lignina condensada. Crédito de la imagen: Wang et al.”)

La reacción de acoplamiento cruzado es un proceso químico en el que un grupo arilo, un tipo de compuesto aromático, se introduce en una molécula mediante la reacción de Friedel-Crafts. Al dirigir formaciones de enlaces específicos a través de este proceso, los investigadores pudieron obtener un alto rendimiento de lignina condensada, que se procesó posteriormente para producir bisfenoles benignos, compuestos versátiles con aplicaciones que van desde plásticos hasta adhesivos que podrían servir como posibles sustitutos de los compuestos homólogos de origen fósil.

“Una integrante del equipo de trabajo del DICP que procura el aprovechamiento de la lignina para la obtención de productos ecológicos. Crédito de la imagen: Wang et al.”)

“Históricamente, la lignina se ha considerado un desperdicio o un obstáculo en los procesos de biorrefinería. Sin embargo, a través de nuestros estudios, hemos llegado a reconocer que la lignina es, más que un producto de desecho, un recurso natural invaluable e indispensable para fomentar la sostenibilidad. Por lo tanto, nuestro lema es ’la lignina importa’ y abogamos por el desarrollo de estrategias dirigidas a convirter eficientemente la lignina en productos químicos y materiales valiosos”, insistió Wang.

“Una de las etapas del proceso físico-químico que deviene en el aprovechamiento económico de la lignina. Crédito de la imagen: Wang et al.”)

Al maximizar el valor de la lignocelulosa, el aporte de los investigadores promete contribuir a un enfoque más holístico de la utilización de la biomasa, alineándose con los objetivos de las biorrefinerías sustentables.

"Científicos del DICP en el laboratorio discurren sobre el aprovechamiento de la lignina, también para la producción de biocombustibles. Crédito de la imagen: Wang et al.")

“Nuestro objetivo final es establecer una biorrefinería industrialmente competitiva, revolucionando la producción de productos químicos y biomateriales renovables, se esperanzó Wang. “Espero que en el futuro las camisetas y los artículos de plástico puedan fabricarse directamente a partir de madera o hierba”, concluyó.

El artículo Selective lignin arylation for biomass fractionation and benign bisphenols fue publicado en Nature