Nanocelulosa: el presente del súper material del futuro

Hay una vitrina, y en ella varias repisas. Todo lo que contiene está dispuesto en forma de pirámide. Todo tiene una sola fuente: la madera. Hay envases de alimentos, de productos de cuidado personal, de alimento de perros. Hay cajas de huevos. Más arriba, hay toallitas. Absorbentes, femeninas, pañuelitos. En una repisa encima hay corteza de árboles, pulpa de celulosa, astillas. Y en la última repisa está el futuro. Ahí, en un frasco de tapa azul, dentro de él está lo que viene. Ese algo que es ocho veces más resistente el acero inoxidable, transparente, ligero. Parece sacado de alguna película de ciencia ficción, pero la nanocelulosa podría ser un milagro concedido. El material, que puede ser extraído desde las microfibras de, por ejemplo, el eucalipto, podría ser más resistente incluso que el titanio. Aunque esa no es la característica que más llama la atención: la nanocelulosa, además de ser más resistente que casi cualquier metal, es biodegradable. Una maravilla imperceptible al ojo humano.

Necesidades ilimitadas para recursos limitados. Ese es el gran problema al que se enfrenta hoy el mundo. Quizás la nanocelulosa podría ser la solución. Especialmente porque su materia prima, la celulosa, es uno de los polímeros más abundantes en el mundo. ¿Dónde está? En las paredes de las células vegetales, en la madera y en el algodón. Pero el caso de la madera es especial. En Chile, existen 16,7 millones de hectáreas de bosque, lo que representa el 23,2 por ciento del territorio nacional. De ese porcentaje, 2,4 millones de hectáreas corresponden a bosque plantado, y de ellas, el 0,8 por ciento son eucaliptos. Una de las dos especies que, junto al pino, son materia prima de la celulosa. Y también podría ser el futuro de la producción de la nanocelulosa. En escala “nano”, las propiedades de la celulosa parecen de otro planeta. La materia prima de revistas, diarios, libros, pañuelos, pañales desechables y otros, pasa a ser algo completamente distinto. ¿El resultado? Un material tan resistente como el aluminio. “La nanocelulosa se trata de una microfibra o tejido biodegradable de celulosa que se obtiene a partir de fibra de madera”, dice Juan José Ugarte, presidente de la Corporación Chilena de la Madera, Corma. “Es decir, es por esencia un recurso renovable que generan los árboles. Está presente en forma natural en árboles y las plantas. Tiene características únicas: liviana, impermeable y biodegradable. Estamos hablando de una gran innovación a partir de un recurso sustentable como son los bosques. Muchos la llaman el súper material del futuro”. Pero, ¿cómo se obtiene la nanocelulosa? En simple, la celulosa es sometida a procesos químicos y mecánicos, que permiten desestructurar las fibras y llegar a escala nanométrica. A la mil millonésima parte de un metro. Se eliminan impurezas antes de ser separada y concentrada en forma de cristales.

Son varias las empresas que ven en este súper material un gran aliado. Debido a su versatilidad, la nanocelulosa se puede aplicar en varios procedimientos de fabricación. Uno de ellos es el de la madera. El objetivo hoy es generar nanocelulosa a partir de residuos forestales, como la corteza de eucalipto, una de las plantaciones forestales más abundantes en Chile. En el laboratorio de investigación, desarrollo e innovación de la CMPC (Lab. I + D + I) uno de los principales objetivos es aprovechar cada uno de los polímeros y constituyentes de la madera. Y la producción de nanocelulosa es uno de los proyectos más emblemáticos de la compañía. ¿Por qué es tan importante? A diferencia de otro “súper material”, el kevlar –un material que se utiliza en chalecos antibalas, aviones de combate y trajes espaciales–, la nanocelulosa es un recurso renovable y biodegradable. Ecosustentable, pero no por eso menos resistente. Las nanocelulosa tiene una resistencia a la tensión de 10 mil megapascales, mientras que el acero de 500, el kevlar de 2.800 y el aluminio de 400. Además, las nanocelulosas son muy livianas, pesan 1.500 kilos por metro cúbico. Mientras que el acero pesa 7.860 y el aluminio 2.800. En resumen, un material renovable, más liviano y 20 veces más resistente que el acero.

El abanico de posibilidades que se abre a la hora de enumerar los usos de la nanocelulosa es casi infinito. Desde usarlo para conservar frutas y verduras, hasta incluso ser utilizada en la industria automotriz. En CMPC, por ejemplo, este material es usado para reforzar el papel. Pero yendo más allá, la nanocelulosa tiene potencial, además, para aplicaciones biomédicas. Se podrían imprimir en 3D partes del cuerpo, prótesis. En tecnología, el futuro para este súper material es auspicioso. Las pantallas flexibles podrían ser basadas en nanocelulosa por la resistencia mecánica que posee. En construcciones también podría haber un campo. Hay estudios que indican que al colocar un bajo porcentaje de este material al concreto, por ejemplo, aumentan de forma notoria las propiedades mecánicas. “El desarrollo de soluciones en base a la nanocelulosa para nuestros productos nos muestra un enorme potencial”, explica Felipe Alcalde, gerente de Innovación de CMPC. “Este material renovable y sostenible está aún muy subutilizado y nuevas aplicaciones están en desarrollo. Tenemos acá una enorme oportunidad. En este viaje debemos estar involucrados muchos actores: la industria, las universidades, centros de investigación y el mundo del emprendimiento. Cada uno va a ser clave”. En la carrera por los súper materiales, la nanocelulosa parece ser la próxima estrella, aunque aún hay una pregunta crucial que rodea a este súper material: ¿Cómo producirlo en grandes cantidades y a bajo costo, además de ser económicamente rentable y ambientalmente compatible? Es una respuesta que aún queda por resolver.